帝王斑蝶在毛毛虫阶段时吃毒草长大，也因此成蝶后它们本身带毒，对猎食者而言是最难吃的食物。最近新研究发现了为何这种昆虫能对毒草免疫，科学家还以基因编辑技术让果蝇产生基因突变，使它们因此获得相同的抗毒能力。
帝王斑蝶（monarch butterfly）生命周期属于完全变态，在毛虫阶段时，幼虫的食物来源为乳草，这种植物已经演化出防御策略来对抗吃它们叶子的毛毛虫，尤其是一种称为卡烯内酯（Cardenolide，或称强心甾）的化合物，一定剂量就可以让心脏停止跳动或破坏神经系统（包括人类），非洲猎人会在箭尖涂上这种毒性物质狩猎。
然而道高一尺魔高一丈，帝王斑蝶也借此发展出自己的防御系统，首先雌蝶专挑乳草产卵，幼虫孵化后开始啃乳草叶子长大，并将卡烯内酯毒素储存在体内一路破蛹成蝶，使自己全身带毒以防御鸟类猎捕。
除了帝王斑蝶，还有其他约 20 种昆虫也能抵抗乳草毒性，比如飞蛾、甲虫、黄蜂、苍蝇、蚜虫、象鼻虫等，大多数外型都呈现鲜艳橘色。
科学家数十年来对此现象感到不可思议，而最近，一组研究人员宣布他们已经确认了其中的进化秘密──只需要 3 个关键突变，改变某段基因中的 3 个核苷酸，就可以让蝴蝶体质从不耐毒性变成超级抗毒性。
此外，研究人员还尝试以 CRISPR-Cas9 基因编辑技术使果蝇基因突变，竟成功导致果蝇也产生服毒不死的体质；或者说基因突变的果蝇对乳草毒素的敏感性，比一般果蝇低 1,000 倍。
不过，这 3 个突变必须按照顺序发生，否则果蝇无法幸免于单一突变带来的副作用，比如癫痫发作。这是科学家第一次利用基因编辑在多细胞生物中引导出进化突变，CRISPR-Cas9 技术将变得越来越强大。
新论文发表在《自然》（Nature）期刊。
- CRISPR flies have been gene edited so they can eat poison
- How the monarch butterfly evolved its resistance to toxic milkweed
- These Butterflies Evolved to Eat Poison. How Could That Have Happened?
- Scientists recreate in flies the mutations that let monarch butterfly eat toxic milkweed with impunity
- Researchers used CRISPR to give ‘monarch flies’ superpowers—here’s why
- CRISPRed flies mimic monarch butterfly — and could make you vomit
（首图来源：pixabay）
