防走失，電梯直達
來源：環球科學
作者：clefable
圖片來源：Pixabay
當普通果蠅在遺傳學家的實驗室中發光發熱時，它們的近親實蠅卻在熱帶和亞熱帶地區折騰著水果和莖類蔬菜的種植人員，讓他們頭疼不已。
為了讓後代一孵化就能飽腹，雌性實蠅會利用伸縮式的產卵器，將自己的卵產在水果和莖類蔬菜的葉、莖或者果實中。人類也因此無法再食用這些水果和蔬菜。據悉，地球上分佈著大概250種有害的實蠅，它們也是全球最主要的經濟害蟲之一。外表光鮮的地中海實蠅（Mediterranean fruit fly）就是其中的一個“佼佼者”，它們可以將卵產在200多種熱帶水果和蔬菜中。
1981年，當地中海實蠅入侵美國加利福尼亞州時，由於當地的管控不夠，一個多月內，它們就帶來了數百萬美元的經濟損失。據2024年的一項研究，果蠅在2007年給整個非洲造成了超過20億美元的經濟損失。
由於實蠅產卵而變壞、變質的水果。圖片來源於A Guide to the Major Pest Fruit Flies of the World/IAEA&FAO
來自東南亞的東方果實蠅（Bactrocera dorsalis）也不遑多讓，它們也具有很高的入侵性，在過去30年內，其足跡遍佈超過65個國家。它們可以危害200多種水果和堅果植物，最常在芒果、木瓜和鱷梨的果實中產卵。很多人應該都會對實蠅的卵孵化的幼蟲——蛆蟲很熟悉。這些蛆蟲會吸取未完全成熟的果實的營養，導致它們過早地變幹、掉落，也更容易被細菌和真菌感染，進而讓很多種植戶失去收入來源。
寄生蜂和病毒共生
為了防治這兩種實蠅，不同地區的人們嘗試了各種各樣的方法，例如在葉子和土壤中噴灑殺蟲劑，使用誘餌噴霧，以及釋放數百萬只不孕雄性干擾等。
一種可靠又環保的控制方法也一直備受人們的關注，那就是在實蠅所在的環境中釋放它們的天敵寄生蜂。一般來說，寄生蜂可能只能寄生於1~2種實蠅。但也存在特例，比如其中兇猛的前裂長管繭蜂（Diachasmimorpha longicaudata）就能寄生在包括地中海實蠅和東方果實蠅在內的很多種實蠅的幼蟲中。它也因此受到了很多研究人員的關注，被大量研究。
從左到右依次為地中海實蠅、東方果實蠅和前裂長管繭蜂，圖片來源於維基百科
在產卵時，雌性前裂長管繭蜂會在快成熟果實的周圍尋覓，並根據聲音找到實蠅的蛆蟲。隨後，它們會利用尾部長長的產卵器，將卵注入實蠅的蛆蟲中。進入蛆蟲體內後，這些繭蜂卵需要對抗蛆蟲的免疫系統，如果稍有不慎，反而就成了送上門的食物。不過好在雌性前裂長管繭蜂並不心大，它們給自己的後代留下“代代相傳”、保平安的利器——昆蟲痘病毒（DlEPV）和彈狀病毒（DlRhV）。
研究人員發現前裂長管繭蜂和這兩種病毒長期處於互惠共生的關係之中。在雌性的前裂長管繭蜂逐漸成熟時，這些病毒會在它們的毒腺中大量複製，讓毒腺變成彩虹藍色。最終，每隻雌性前裂長管繭蜂的毒腺平均會含有超過60億個病毒基因組的複製。在產卵時，它們也會將這些病毒和自己的卵一起注入蛆蟲體內。
圖片為前裂長管繭蜂的毒腺樣本，藍色的熒光為DlEPV顆粒（上），下圖的前裂長管繭蜂由於缺乏DlEPV，因此沒有發出藍色熒光 圖片來源於Kelsey A. Coffman
2005年，一項發表於《昆蟲生理學雜誌》（Journal of Insect Physiology）的研究顯示，這兩種病毒進入蛆蟲體內後，會在其血細胞和表皮細胞中複製。DlEPV可以抑制蛆蟲的多種免疫方式，包括破壞抗病毒免疫和多種防禦機制。這會促進病毒在蛆蟲體內大量複製，產生致病性。一項於2020年發表的研究也顯示，得益於DlEPV的高致病性，前裂長管繭蜂的寄生才能取得重大成功，而如果沒有DlEPV，前裂長管繭蜂的寄生成功率會明顯降低。
“回收”病毒
在研究人員看來，前裂長管繭蜂和DlEPV之間的關係其實有點奇怪。他們更常在寄生蜂中看到的是內源性病毒，也就是病毒會將自身的基因組整合到寄生蜂的基因組中。在寄生蜂逐漸接近成熟時，這些病毒的基因就會在寄生蜂的生殖組織中大量表達，產生高密度的病毒顆粒。相比之下，DlEPV並沒有整合到前裂長管繭蜂的基因組中，而是擁有複製的自主性。
不過，這或許反而為前裂長管繭蜂提供了更大的優勢。擁有內源性病毒的寄生蜂可以寄生的宿主通常較少，而前裂長管繭蜂能在更廣泛的宿主中寄生。不過，這種互惠共生的關係也有一個缺點，那就是前裂長管繭蜂需要一代代接力，將母親放出去的一部分DlEPV（或者病毒的新複製）重新收集到自己的毒腺中。
2022年，美國佐治亞大學的研究人員在《美國科學院院刊》（PNAS）上發表了一篇論文，揭示了前裂長管繭蜂幼蟲重新獲得DlEPV的方式，主要是從被感染的蛆蟲體內回收一部分病毒）。DlEPV可以從前裂長管繭蜂幼蟲的角質層，進入它們體內，並最終匯聚到毒腺。在前裂長管繭蜂中，這個過程會隨著一代代，一次次地重複。他們的研究也再次證實了DlEPV對於前裂長管繭蜂的關鍵作用，如果沒有這種病毒，它們的後代很難在實蠅體記憶體活，它們成功變成成蟲的成功率只有1.3%，而有這種病毒之後，成功率提高到了平均52.3%的水平。
更全面的生物防治
不過隨著地中海實蠅和東方果實蠅的腳步仍在進一步擴張，為了避免它們給某一個地區帶來毀滅性的打擊，研究人員對這些寄生蜂的研究仍在繼續。
除了造成廣泛性危害的實蠅之外，一些危害特定農作物的實蠅也受到了關注。2019年，美國的毛伊島和夏威夷群島的油橄欖產業受到了橄欖果蠅（Bactrocera oleae，實蠅科）的威脅。橄欖果蠅的卵不到1毫米，除非人們用刀將果實切開，否則無法發現蟲卵。為了避免油橄欖產業毀於一旦。在一項2023年12月發表於《科學·報告》（Scientific Reports）的研究中，科學家前後將兩種實驗室培養的寄生蜂引入了毛伊島和夏威夷群島，以測試它們對橄欖果蠅的抑制作用。
橄欖果蠅對油橄欖的破壞 圖片來源：美國夏威夷州農業局
他們發現兩種新的寄生蜂都能寄生橄欖果蠅的幼蟲，且二者具有不同的寄生優勢。例如其中一種寄生蜂殺傷性更強，另一種更適合在高海拔的地區清除橄欖果蠅。這也為在全球更有效地控制實蠅帶來的破壞，提供了一種綠色且環保的生物防治措施。
而隨著更多的研究關注寄生蜂，我們也會更容易找到更多實蠅的致命敵人——寄生蜂和隱藏的共生病毒。
東方果實蠅在中國十分常見，如果吃水果時遇到蟲蛀，大機率是東方果實蠅的幼蟲。
https://theconversation.com/in-hawaii-parasites-and-viruses-team-up-in-the-battle-against-fruit-flies-an-entomologist-explains-the-implication-for-global-pest-control-234780
https://kelseyacoffman.com/wp-content/uploads/2022/09/JVI.02059-19.pdf
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32024779/
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.17485
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022191005000223?via%3Dihub
https://platform.fruitflies-ipm.eu/wp-content/uploads/2022/01/5-EXPERT-SERVICES-INTERCEPTION-AND-DETECTIONA-Guide-to-the-Major-Pest-Fruit-Flies-of-the-World.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Diachasmimorpha_longicaudata
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27779241/
https://www.nature.com/articles/s41598-023-49999-x
https://entnemdept.ufl.edu/creatures/beneficial/d_longicaudata.htm
https://entnemdept.ufl.edu/creatures/beneficial/d_longicaudata.htm
