明治大學（學校法人）
[概述]
由明治大學農學部新谷亮二教授和加州理工學院保羅·W·斯特恩伯格教授組成的國際合作研究團隊發現，雷氏線蟲（註1）的雄性會釋放「漂浮在空氣中的性費洛蒙（註2）」來吸引雌性。
研究團隊鑑定出的化合物為3-甲基-2-丁烯酸甲酯（MMB）（註4）。雄性雷氏線蟲（C. remanei）會向空氣中釋放MMB，雌性線蟲會被其氣味強烈吸引。這項研究首次在線蟲中鑑定出一種揮發性費洛蒙（註3）。
令人驚訝的是，這種MMB化合物先前已被證實是由一種名為寡孢節叢孢菌（Arthrobotrys oligospora）（註5）的真菌釋放的一種氣味劑，該真菌以線蟲為食，用於吸引獵物。換句話說，最初在線蟲中發現的「愛的氣味」同時也是掠食者用來引誘獵物的「陷阱氣味」。
先前有研究表明，MMB可能是一種化學擬態物質，能夠模仿線蟲的性費洛蒙（註6）。本研究揭示，MMB確實是一種源自雄性線蟲的性費洛蒙，並有力地支持了真菌利用其氣味欺騙線蟲的觀點。
這項研究成果於 2026 年 7 月 1 日發表在國際學術期刊《自然‧生物學通訊》。
【背景】
生物體利用氣味和費洛蒙等化學物質來交換有關食物、天敵和配偶的資訊。其中，性費洛蒙是尋找配偶的重要訊號，長期以來，人們對昆蟲和其他生物的性費洛蒙進行了廣泛的研究。
線蟲是生活在地球上多種環境中的微小動物，包括土壤、水體、植物以及動物體內。線蟲，包括著名的模式生物秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans），已知會利用費洛蒙進行溝通。然而，先前已知的線蟲性費洛蒙是經由水或培養基擴散的化合物。人們並不清楚線蟲是否也像昆蟲一樣，擁有利用空氣中漂浮的氣味尋找配偶的機制，而這種機制的化學本質也一直是個謎。
另一方面，已知以線蟲為食的真菌寡孢節叢孢菌（Arthrobotrys oligospora）會釋放一種吸引線蟲的氣味。這種真菌會引誘線蟲，並利用其特殊的捕食器官將其捕獲以獲取營養。先前的研究表明，該真菌釋放的一種名為MMB的化合物能夠強烈吸引秀麗隱桿線蟲屬（Caenorhabditis）的雌性和雌雄同體線蟲（註7）。
因此，人們認為MMB可能是一種化學擬態物質，能夠模仿線蟲的性費洛蒙。然而，線蟲本身是否利用MMB作為性費洛蒙尚不清楚。
【研究成果】
研究團隊試圖找出雄性線蟲用來吸引雌性的「空氣傳播性費洛蒙」。
結果發現，在雌雄異株線蟲雷氏線蟲（C. remanei）的雄性個體中檢測到了MMB。另一方面，在雌性雷氏線蟲以及模式線蟲秀麗隱桿線蟲（C. elegans）的雄性個體或雌雄同體個體中均未檢測到MMB。這表明，至少在雷氏線蟲中，MMB是一種由雄性個體特異性釋放的氣味成分。
此外，當我們使用合成的MMB來偵測線蟲的行為時，發現雌性雷氏線蟲對MMB有強烈的趨性。而雄性雷氏線蟲則對MMB沒有趨性，甚至在某些濃度下會傾向於避開MMB。
這些結果表明，MMB 是雄性 C. remanei 釋放的一種揮發性信息素，用於吸引雌性。
尤其重要的是，本研究中鑑定的MMB與線蟲捕食性真菌寡孢曲霉(A. oligospora)用來吸引獵物的氣味相同。這種首次在線蟲中發現的「交配氣味」也起到「誘捕氣味」的作用，用來欺騙獵物。
這項研究首次在線蟲體內發現了揮發性信息素，並證實捕食者會利用與獵物交配行為相關的氣味。這表明，在自然界中，由氣味介導的複雜「欺騙」正以我們肉眼無法察覺的方式進行著。
【今後の展開】
這項研究揭示了線蟲也存在著一種利用空氣傳播的性費洛蒙進行雌雄間交流的方式。進一步鑑定危害農作物和樹木的植物寄生線蟲的費洛蒙，有望開發出新的防治方法，例如透過人工操控線蟲的行為，如吸引、捕獲和抑制交配。
此外，比較不同物種中線蟲及其捕食真菌釋放的氣味分子，有望揭示自然界中由化學訊號介導的複雜物種間相互作用。特別是，捕食者透過模仿獵物的性費洛蒙來引誘獵物的「化學擬態」和「欺騙」行為，將為理解隱形的土壤生態系統提供新的視角。
【社會意義】
在自然界中，生物體會利用氣味和化學物質來交換複雜的訊息。這項研究表明，線蟲用於尋找配偶的性費洛蒙可能被捕食者用作「陷阱」。
這表明化學訊號不僅是一種溝通方式，有時還可以被用作欺騙其他生物的武器。了解生物體之間的嗅覺相互作用對於揭示生態系統的運作機制至關重要。
此外，許多線蟲是植物寄生蟲，會對農作物和樹木造成嚴重損害。了解控制線蟲行為的氣味和費洛蒙機制，有助於未來開發新的防治技術，以吸引和捕捉有害線蟲或乾擾其行為。基於此，研究團隊目前正在寄生線蟲中尋找類似的費洛蒙物質。
【補充說明】
註1）線蟲
線蟲是屬於線蟲動物門的多細胞動物。它們大多體型很小，長度約為1毫米，棲息於多種環境中，包括土壤、水體、植物以及動物體內。線蟲被認為是地球上數量最多的動物類群之一。
註2）性費洛蒙
這些化學物質會引發繁殖行為，例如對同種異性成員的吸引和交配。
註3）揮發性費洛蒙
這些是揮發到空氣中的性費洛蒙，遠處的個體可以聞到它們的氣味。與水溶性費洛蒙不同，它們不依賴在培養基或水中的擴散，而是透過空氣發揮作用。
註4）MMB
這是3-甲基-2-丁烯酸甲酯的縮寫。在本研究中，它被鑑定為雄性雷氏錐蝽釋放的一種揮發性信息素，用於吸引雌性。
註5）線蟲捕食性真菌
這是指能夠捕獲線蟲並利用其獲取營養的真菌的總稱。寡孢節叢孢菌（Arthrobotrys oligospora）就是一個典型的線蟲捕食性真菌，它能吸引線蟲，形成捕食器官，然後捕食線蟲。
註6）化學模擬
這種現像是指一種生物體透過產生或利用模仿另一種生物體化學訊號的物質來操縱其行為。這項研究表明，捕食性真菌可能利用線蟲的性費洛蒙來吸引獵物。
註7）雌雄同體
這指的是一種繁殖方式，在這種方式中，單一個體可以同時產生雌性和雄性配子。在秀麗隱桿線蟲中，雌雄同體通常透過自體受精進行繁殖。
[論文資訊]
發表於：通訊生物學
論文題目：透過掠食者的擬態鑑定秀麗隱桿線蟲雄性來源的揮發性費洛蒙
作者：Matthew R. Gronquist、Xuan Wan、Daniel Leighton、Yuki Togawa、Marika Sagawa、Paul W. Sternberg、Frank C. Schroeder、Ryoji Shinya
DOI：https://doi.org/10.1038/s42003-026-10575-4
[研究經費]
本研究得到了日本科學技術振興機構新興研究支持計劃 JPMJFR210A（首席研究員：新谷亮司）、日本學術振興會科學研究補助金研究活動啟動支持 17H07161（首席研究員：新谷亮司）等機構的支持。