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加倍迷惑 貓薄荷化學物質之釋放歷經「雙重進化」

(首圖來源:pixabay)
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【文‧Emma stein】

貓薄荷對貓咪的影響之所以特別強烈,是因會釋放荊芥內酯這種物質,原意是為了迷惑昆蟲、避免自身被昆蟲啃食。現在新研究指出,釋放荊芥內酯物質其實是貓薄荷「反覆進化」的結果,也許這就是該植物能讓貓科動物「醉成一片」效力之強的原因。

貓薄荷(catnip,學名:Nepeta cataria)又稱貓穗草,含有一種稱為荊芥內酯(nepetalactone)、氣味強烈的萜類物質,而這種物質會使約三分之二的家貓和多數野生貓科動物如獅子、老虎、豹等毫無招架之力,吸了貓薄荷後出現翻滾、蹭臉、摩擦爪子、低鳴等反應。

科學家過去已確定,貓薄荷之所以會演變成釋放具刺激性氣味化學物質的植物,是因為它要驅除想食用它的昆蟲,而在一篇新研究中,研究人員對貓薄荷進行基因遺傳分析,卻發現貓薄荷在演化過程中曾於某一刻停止製造荊芥內酯,之後才又「二度」進化繼續生產荊芥內酯這種化學物質。

約克大學植物生物學家 Benjamin Lichman 指出,荊芥內酯與薄荷家族中其他可產生氣味的分子具有相同結構,但藏有一組負責生成荊芥內酯的關鍵酶,或許這就是為什麼貓薄荷會使家貓變得瘋狂,但薄荷不會。

Benjamin Lichman 表示,這種酶只在貓薄荷基因中獨特進化,其他相關植物物種中都未發現,在其他薄荷植物中,一種化學物質的產生僅靠 1 種酶,但貓薄荷化學物質的產生牽涉到 2 種酶「雙重活化」。

科學家想繼續了解植物如何、以及為什麼要用如此復雜的化學反應來產生分子,不只人類在進化,植物也在不斷發展出新的化學反應。新論文發表在《科學前緣》(Science Advances)期刊。

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