生科書報討論(新版)

議題簡述

 

        前些日子英國科學研究團隊在蚯蚓的體內發現了一種稱為蚯蚓防禦素的代謝產物，此產物能夠讓蚯蚓抵抗許多植物落葉中含有的多酚類化合物，進而使蚯蚓能夠有效利用落葉，同時它也關係著整個生態系碳循環的完整，因為是蚯蚓防禦素讓蚯蚓協助生態系完成部分碳循環的過程，沒有它相信許多枯枝落葉將會是一個令生態系在碳循環上頭痛的問題，以下是針對此項研究做的書報討論。

（photo by pixabay）

「動物腸道解密 僅蚯蚓會分解落葉」

看到這樣的標題，不得不讓人懷疑難道我們一直以來的認知錯了嗎？就我們以往所學習，蚯蚓在生態系中是屬於清除者的角色，而這篇報導中就直接點明蚯蚓是分解者，為什麼會這樣子描述呢？

先來說說清除者與分解者吧！

 

        實際上清除者在生態系中被歸類為消費者之一。消費者的定義是「直接攝取體外之有機物並排泄(遺)出有機物的生物」，而清除者也是如此，清除者取食死亡腐敗的動植物，吸收其中的有機質並且排出有機質，讓動物屍體與植物殘體能被進一步的利用。分解者就不一樣了，分解者主要攝取養分的方式為「將有機物吸收分解並轉化為無機物」，所以分解者大多是微生物及真菌，他們常利用酵素分解物質，再將其吸收，可避免屍體及排泄廢物堆積，在各式循環中扮演壓軸的角色   (碳循環、氮循環…等)。



        回到我們的主題，新聞報導中指出：「要是蚯蚓腸道中沒有一種特殊化合物來對抗落葉中的毒素，地球上的枯葉將無法被分解，地球的景觀將會截然不同！」(鄭宇晴,2015/8/10,台灣醒報）新聞這樣的說法會讓一般民眾有所誤解，實際上，此篇研究的原始文獻內容主要是在描述「蚯蚓體內有一種自體代謝出的產物去對抗植物多酚類化合物」，並不是在強調只有蚯蚓能夠分解落葉，以下是對此篇報導整理出的疑點：

 

1.「許多植物會製造多酚類化合物來抗氧化，並讓吃葉子的昆蟲或動物消化不良，進而退避三舍，這些多酚類化合物也會繼續存於枯葉中，造成分解者的困擾，然而，這對蚯蚓來說不成問題」(鄭宇晴,2015/8/10,台灣醒報）

 多酚類化合物是高等植物為了對抗地面上的草食動物而產生的，可以說是一種自我防衛機制，也就是說許多的生物對其不耐或畏懼。而蚯蚓呢？實際上蚯蚓還是比較喜歡低多酚含量的植物，而且多酚在牠們身上仍會產生負面影響，只是蚯蚓的代謝產物能夠在牠們攝取到含有高濃度多酚的食物時保護牠們，讓蚯蚓能夠在多樣化的環境生活，研究也指出，當蚯蚓生活在高多酚含量植物較多的地區時，體內的代謝產物也會相對較多，以下將此產物稱作蚯蚓防禦素(Drilodefensins)。(Liebeke et al., 2015) 

2.「『蚯蚓防禦素』可以像肥皂分解油汙一般，將多酚類化合物分解掉。」倫敦帝國學院研究員傑克‧邦迪(Jacob G. Bundy)表示。(鄭宇晴,2015/8/10,台灣醒報）

        首先，新聞描述蚯蚓防禦素的運作原理如同肥皂這點沒錯，但是肥皂清洗油汙的原理並非分解油汙而是利用肥皂(界面活性劑)的親水端及親油端使油汙溶在水中，多酚化合物會抑制動物腸道中一些「酶」的活性，而這些多酚化合物仍會在沒有生產功能的枯葉中留存，蚯蚓防禦素具有表面活性剛好能夠抵銷多酚化合物對腸道的抑制作用。(Liebeke et al., 2015) 

3.邦迪指出:「蚯蚓的主食是落葉和植物腐敗的根，若沒有蚯蚓，落葉、爛根將無法分解，堆積如山，碳循環也會因此中斷，地球將不再適宜人類居住。」(鄭宇晴,2015/8/10,台灣醒報）

             難道除了蚯蚓以外沒有其他的生物能夠分解落葉嗎?雖然上述標明「邦迪指出」，但是實際上原始文獻中並沒有提到類似這樣的言論，所以可能是外國媒體在訪問時，邦迪的回答令他們會錯意，連帶台灣的記者也翻譯出錯誤的資訊。

書報評論

                 此篇報導的品質實在只能說看看就好，就當作長知識了，很明顯記者只是去找國外的新聞然後翻譯成中文而沒有求證，加上對專業領域的不了解，導致報導出世界上只有蚯蚓能分解落葉及肥皂分解油汙等言論，如果說身為一個生物學者，對於未知或是資訊甚少的事，相信都不敢把話說得太絕對，因為在生物的世界有太多的例外、太多的新發現，凡事都要保持懷疑的態度跟探索新知的精神。

               而關於「Unique metabolites protect earthworms against plant polyphenols」這篇論文，我們認為它應該是在檢測現象，因為植物中的多酚會使許多動物、昆蟲或微生物感到反感是大家都知道的事，那枯掉後沒有生產價值的落葉怎麼辦呢?於是他們發現了蚯蚓有這樣的代謝產物去對抗植物多酚，用很多實驗的方法去求證自己的假說，論文中有詳細的實驗記錄及檢測方式。

以上是本次的書報討論

引用文獻：

原始文獻

Liebeke M., Strittmatter N, Fearn S, Morgan AJ, Kille P, Fuchser J, Wallies D, Palchykov V, Robertson J, Lahive E, Spurgeon DJ, McPhail D, Takáts Z, Bundy JG (2015) Unique metabolites protect earthworms against plant polyphenols. Nature Communications 6, Article number: 7869, doi:10.1038/ncomms8869

鄭宇晴(2015/8/10)台灣醒報「動物腸道解密 僅蚯蚓會分解落葉」

清除者與分解者的不同「Difference Between Detritivores and Decomposers」