[郭志鴻] 防禦性共生：椿象利用真菌抵禦寄生蜂

椿象是常見的農業害蟲，對許多作物造成損害且難以防治。使用化學殺蟲劑不僅引發環境疑慮，也面臨抗藥性問題，因此寄生蜂常被作為生物防治的工具。然而，國際研究團隊在最新研究中發現，椿象與真菌之間形成了一種獨特的防禦性共生關係。藉由真菌菌絲的生長，可為椿象的卵提供物理性的防禦，讓其免於寄生蜂的寄生。

椿象腳上「耳朵」的新用途
昆蟲在演化過程中出現了各式各樣的鼓膜器官，這些膜狀結構可用來感知聲音，如同「耳朵」一般。過去認為，兜蝽科（Dinidoridae）雌蟲後腳上的特殊構造即為此類鼓膜器官之一。然而，研究團隊針對分佈於日本細角瓜蝽（Megymenum gracilicorne）的詳細調查顯示，這個構造與聽覺無關，而是一種專門用來培養真菌的共生器官。

該器官由數千個連接至分泌細胞的微小孔洞組成。在雌性成蟲身上，孔洞內長滿真菌菌絲，於後腳表面形成白色纖維狀覆蓋物。雌蟲產卵時會刮取這些真菌，並塗抹在卵的表面。幾天之內，真菌菌絲便會蔓延並覆蓋整個卵群。

真菌保鑣
實驗室與野外試驗皆證實，這些真菌能有效抵禦寄生蜂的攻擊。當椿象卵表面覆滿菌絲時，能獲得良好的保護；而一旦將菌絲移除，寄生蜂便能順利寄生。此防禦機制並非藉由真菌對寄生蜂的化學性攻擊，而是透過菌絲形成物理性屏障，阻止寄生蜂接觸椿象卵。

這些共生真菌主要屬於蟲草科（Cordycipitaceae），該分類群包含許多昆蟲病原。然而，椿象所攜帶的真菌對宿主大多無害，顯示椿象能選擇性地培養良性菌株。這項發現拓展了昆蟲與微生物共生的概念，揭示共生菌除提供營養或化學防禦外，也能能透過物理方式提供保護。

古老且廣泛的策略
在針對日本本土的細角瓜蝽進行詳細研究之後，研究團隊進一步檢視其他兜蝽科物種，包括分布於沖繩的怪椿象（Eumenotes pacao），以及臺灣的短角瓜椿（Megymenum brevicorne）、黃角椿象（Coridius chinensis）與小皺椿（Cyclopelta parva）。研究結果顯示，這些物種皆具有相同的後腳共生器官以及特別的「塗抹卵」行為。這些發現顯示，這類椿象藉由真菌保護卵的防禦性共生關係，可能在兜蝽科早期演化階段便已出現，並延續至今。

國際合作
本研究由日本產業技術綜合研究所（AIST）深津武馬（Takema Fukatsu）首席研究員主導，並由中央研究院植物暨微生物學研究所（IPMB）郭志鴻研究員負責臺灣椿象物種的相關工作。研究經費獲日本學術振興會（JSPS）、日本科學技術振興機構（JST）以及中央研究院支持。

此跨國合作充分結合雙方的互補優勢：日本團隊在昆蟲與微生物的共生研究上擁有深厚的專業與經驗，而臺灣則是東亞重要的生物多樣性熱區，擁有豐富的昆蟲資源。透過對兩地多個物種的研究，團隊證實這項新發現的特殊共生並非單一椿象物種所獨有，而是一種古老且廣泛存在的防禦策略。

本研究的成功也反映出深津博士與郭博士長期的學術交流與共同興趣，使合作過程順暢而高效。此外，共同第一作者之一棚橋薰彥（Masahiko Tanahashi）博士自日本移居臺灣後加入郭博士的研究團隊，對計畫執行貢獻良多，進一步深化了雙方的合作關係。

論文出版資訊
Takanori Nishino, Minoru Moriyama, Hiromi Mukai, Masahiko Tanahashi, Takahiro Hosokawa, Hsin-Yi Chang, Shuji Tachikawa, Naruo Nikoh, Ryuichi Koga, Chih-Horng Kuo, Takema Fukatsu. Defensive fungal symbiosis on insect hindlegs. Science 390, 279-283 (2025). https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.adp6699