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皮氏伴生菌在米象鼻蟲體內打造複雜的膜管網路

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微生物與宿主的共生關係時常在不知不覺間形塑了物種的生理、適應能力與演化軌跡。對許多昆蟲而言,細胞內共生菌的存在是牽動生命運作的重要齒輪之一。就以米象鼻蟲Sitophilus oryzae)來說,牠們仰賴體內的細胞內共生菌,皮氏伴生菌Sodalis pierantonius),以彌補穀物飲食中缺乏的胺基酸與維生素。這類共生菌生活在米象細胞內部,必須從宿主的細胞質中取得營養,才能進行對宿主必需的代謝任務。究竟這些共生菌如何在米象細胞內有效吸收營養呢?其實它們是在裡面自行形成了巨大的膜管網路(tubenets),其結構複雜程度和規模在細菌界中極為罕見。

皮氏伴生菌是內共生於米象的含菌細胞(bacteriocyte)的細胞質中,而這類細胞聚集在一種特化器官裡,稱為含菌器(bacteriome),該器官在米象的腸道中段與前腸交界處。食物中的養分必須跨越腸上皮細胞,才能抵達含菌器。米象的腸上皮細胞內充滿大量囊泡,並呈現頂端與基底端的極化分布,靠近腸腔的一側主要出現許多早期的胞內體(endosome),而靠近含菌器的一側則集中晚期的胞內體。這種方向性的囊泡分布意味著腸上皮細胞可能利用囊泡跨越細胞內進行養分運輸,快速將米象飲食中的資源由腸腔送往含菌器的周邊,使皮氏伴生菌能取得能量來源。

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你對古生物了解多少呢?在進入這個領域之前這裡提供古生物學的基本認知~
2025/10/28
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2025/09/27
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