四萬分之一的蝸牛之王
在自然界裡,對稱往往是常態:花瓣、翅膀、魚鰭大多呈現左右對稱。然而,蝸牛卻打破了這個規律。牠們的殼並非對稱,而是呈螺旋狀,且大多數往右旋轉。根據英國皇家學會(Royal Society)研究指出,在全世界最常見的小灰蝸牛(Garden snail)中,每四萬隻才會出現一隻左旋蝸牛。科學家們甚至替牠們取了個詩意的稱號——「蝸牛之王」(Snail kings)。
王者之路,注定孤獨
然而,這些「王者」卻也面臨「孤獨」的宿命。左旋蝸牛不只外殼與眾不同,連體內構造也與右旋蝸牛完全相反,包括生殖器官。雖然蝸牛屬雌雄同體,但交配時仍需要將生殖孔貼合,才能交換精子或精莢(Spermatophore)。然而,左旋蝸牛的生殖孔長在右側,導致牠們難以與絕大多數右旋的蝸牛順利交配。
於是,在自然界的戀愛遊戲裡,左旋蝸牛幾乎註定難以展開一場真正的邂逅。
母胎單身戀愛大作戰
現為《紐西蘭地理》(New Zealand Geographic)插畫師的吉賽兒,因工作的關係對左旋蝸牛多少有些了解。某天,她在整理家中庭院時,隨手拔起了一株植物,一隻蝸牛掉進了土裡。吉賽兒原本想隨手丟掉,但她下意識覺得這隻鍋牛跟平常不太一樣,「那感覺就像『恐怖谷效應』,明明眼前的東西很熟悉,卻又有些不對勁,但因為差異太細微,一時說不出問題在哪裡。」吉賽兒回憶道。
「你看過成千上萬次同樣方向的東西,突然有一天出現相反的模樣,那種感覺真的很詭異。」
在確定這隻是只有四萬分之一才會出現的左旋蝸牛後,吉賽兒決定將牠取名為Ned——取自卡通《辛普森家庭》裡的左撇子鄰居奈德弗蘭德(Ned Flanders)。接著,她更與《紐西蘭地理》合作、化身「媒人」,號召民眾在自家花園、公園裡搜尋是否還有其他左旋蝸牛,幫助Ned脫離母胎單身。
可是,牠是外來害蟲耶!
在紐西蘭,小灰蝸牛是不只是外來物種,對許多喜愛從事園藝的人來說,更是花園內令人頭痛的害蟲。但現在居然有人要幫Ned徵友?
「我們希望透過這個方式,讓人們重新感受自然,」《紐西蘭地理》主編凱瑟琳沃爾夫(Catherine Woulfe)表示,「這是一個輕鬆有趣的切入點,但同時也希望引導大家思考更多議題——例如園藝、如何理解自然世界,甚至是關於生殖的奇妙奧祕。」
人類與自然的連結下降60%
根據國際期刊《地球》(Earth)最新的研究顯示,人類與大自然的連結自過去兩百年間已下降60%。面對現代「都市叢林」逐漸取代人們與自然的互動,凱瑟琳希望藉由「為Ned尋找另一半」的活動,成為大家重新親近自然的契機,「過去兩晚,我的孩子們都樂意穿上雨鞋、戴上頭燈,在院子裡花半小時尋找蝸牛。光是看到這點,我就覺得這個活動已經成功了。」凱瑟琳笑著說。
世界上最孤單的蝸牛Jeremy
事實上,Ned並不是第一隻因「左旋」而受到矚目的蝸牛。2016 年,英國諾丁漢大學(University of Nottingham)生命科學學院副教授安格斯戴維森(Angus Davison)發現了一隻左旋蝸牛,並取名Jeremy。為了研究蝸牛的「左旋」是否具有遺傳性,研究團隊發起了「snail love 」的網路行動,為Jeremy尋找同樣左旋的另一半。
Can you help Jeremy the 'lefty' snail find love? Get into your garden and if you find a snail like him we want to hear from you #snaillove pic.twitter.com/EU7T9uOevi
根據《BBC》報導,戴維森教授先後在英國薩福克(Suffolk)以及西班牙馬約卡島(Mallorca),找到同為左旋蝸牛的Lefty與Tomeu。只不過,Lefty與Tomeu反而是彼此先看對眼,還生下了170隻蝸牛寶寶,但這些小蝸牛的螺殼全都是右旋。沒想到,Jeremy等到的不是浪漫,而是被晾在一旁的命運
但大家不用為Jeremy感到難過,牠只是排隊等得比較久。半年後,Jeremy順利和Tomeu交配,並產下56隻小蝸牛後代,但螺殼依然全是右旋。
戴維森推測,左旋蝸牛的性狀可能是由母體的基因決定,顯示左旋特徵並非穩定遺傳基因。2017年10月11日,Jeremy逝世,享年「約兩歲」。
基因決定向左旋還是向右旋
雖然Jeremy的愛情故事略帶感傷,但多年後,科學家終於揭開了左旋蝸牛的祕密。
2019 年,日本研究團隊利用 CRISPR 基因編輯技術,確認一個名為Lsdia1的基因能控制蝸牛殼的旋轉方向。當這個基因被剔除時,實驗中的蝸牛全都長出了左旋殼。研究同時也揭示了所謂的「母體效應」(Maternal effect):蝸牛殼的旋轉方向,早在卵子受精後的單細胞階段就已確定,主要由母體的基因所決定。
研究員黑田玲子解釋,因為蝸牛天生具有「手性」(chirality)——無法與自身鏡像完全重疊的不對稱性。「手性」這個詞源於希臘文的「cheir」,意指手的特性,就像左手與右手是鏡像卻無法完全重疊一樣,右撇子也很難使用專為左撇子設計的高爾夫球桿;或者把左腳鞋穿在右腳上,走路便會十分困難。
「在分子的世界,手性無所不在。找到左旋蝸牛的基因秘密,或許對治療癌症、拯救雨林沒有幫助,只是一種單純的科學好奇心。當然,你永遠不知道,它最終也許真的能帶來醫學上的應用。」黑田玲子說道。
「這些蝸牛,能告訴我們一個奇妙且美麗的故事。」