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它们通过气味交流,人也可以吗?

果壳少年 2018-06-21 16:44:48

我们在动画片中会看见这样的场景:一只蜜蜂发现了入侵者,一群蜜蜂立刻从不知道什么地方冲出来,对着入侵者穷追不舍,劈头盖脸就是一顿猛打!


诶?这是什么?图片来源:tralfaz.blogspot.com


那么,这些援兵蜜蜂们是如果得知入侵者的消息的呢?是隔空喊话,或心有灵犀,还是说这不过是动画片的夸张手法?


“听懂”同伴的消息


其实,蜜蜂真的可以隔空喊话,只不过“喊”出去的是一种在空气中自由扩散的化学分子,其它蜜蜂也可以通过嗅觉系统“听懂”同类释放出的信息 。

 

一只蜜蜂正抬起腹部,从腹部的白色尖端释放奈氏腺费洛蒙以吸引其他同伴到一个新巢。图片来源:Wikipedia


20世纪60年代的一系列研究发现,蜜蜂在使用蛰刺攻击的时候,会在攻击对象身上留下一种叫做乙酸异戊烷的化学物质。这是一种蜜蜂可以识别的物质,被称作“警报信息素”。接收到了这种信息素的蜜蜂,则会立刻进入警戒状态,对释放出“警报信息素”的物体发起攻击。

 

信息素是一大类能够传递信息的化学分子。在自然界中,生产者会将产生的信息素分泌出体外,同种生物的其它个体则会识别这些分泌出的信息素,从而表现出特定的行为或者心理和生理的变化。除了“警报信息素”之外,自然界中常见的还有“追踪信息素”—— 让蚂蚁能够往返于巢穴和食物而从不迷路;“性信息素”——让雄性灯蛾可以飞过千山万水,准确地找到它心仪的那只雌蛾等等。

 

“聚集信息素”可以让昆虫聚集,以抵御掠食者、求偶、或是利用数量上的优势成功突破宿主的防御。图片来源:Wikipedia


如同气味分子一样,信息素都是通过嗅觉器官被生物识别的。研究发现,从昆虫,到两栖动物、爬行动物乃至大部分哺乳动物,都具有一套信息素通讯系统,通过在空气中扩散信息素,它们就能实现信息在群体中高效快速地传递。也就是说,它们具有“读懂空气”的能力。

 

 

东京大学的一项研究表明,受到电刺激的老鼠会从肛门腺释放出4-甲基戊醛和己醛,嗅到这两种物质的老鼠则会凭空焦虑起来。因此,4-甲基戊和己醛被认为是老鼠传递“危险”信号的信息素。图片编译来源:www.u-tokyo.ac.jp

 

“落后的”人类


遗憾的是,我们对于人类信息素通讯系统的了解远远落后于我们对于其它生物的了解

 

多年来,很多科学家致力于寻找可能的人体信息素感受器。大部分哺乳动物都有一种专门的信息素感受器官,叫做犁鼻器,它能够识别信息素分子,并通过层层神经转导,与大脑相连。例如,家猫的犁鼻器在口腔上端,连通口腔与鼻腔。当家猫卷起上唇,露出牙齿,便是它们在用犁鼻器接收其它猫们释放出的信息素信号了。

 

人类的犁鼻器存在于鼻腔之中。有观察显示,人体的犁鼻器在胎儿发育时就会退化;而在成年人鼻腔内找到的类似犁鼻器的结构,也没有其它动物那样强大的功能,成年人体内是否具有帮助识别信息素的犁鼻器仍然是一个谜。图片来源:www.chakratraining.com

 

寻找人类的信息素


人体信息素分子的寻找也障碍重重。经典观点认为,人类男性体液中的雄甾二烯酮就是人类“性信息素”的一种,释放在空气中的雄甾二烯酮能使女性心情更加愉悦、增加女性对男性的兴致 。然而,有人认为雄甾二烯酮是人体性信息素的结论并不令人信服——也许是由于人类对于环境感受的复杂性,所有有关雄甾二烯酮的实验,都没有展现出改天换地的效果 。


同时,也有研究认为人类可以通过信息素来传递情绪。例如,人体在遇到危险或感到紧张时会分泌出汗液,实验志愿者闻嗅过这些汗液之后,也不由自主地出现警觉水平提高、反应速度加快等紧张反应。至今为止,也没有人成功分离出人体汗液中传递紧张情绪的化学物质


人类的情绪十分丰富。图片来源:www.thevibrantsensitive.com


虽然现在关于人类信息素的研究还颇具争议,但是大部分学者都认为人体具有信息素通讯系统。至于这一种能够通过阅读空气来获得信息的系统,在人体中是如何运作的,还需要更进一步的研究。

 

参考资料: 

[1] Seeley, Thomas D. Honeybee Ecology: A Study of Adaptation in Social Life: A Study of Adaptation in Social Life. Princeton University Press, 2014.

[2] Inagaki, Hideaki, et al. "Identification of a pheromone that increases anxiety in rats." Proceedings of the National Academy of Sciences 111.52 (2014): 18751-18756.

[3] Witt, Martin, and Thomas Hummel. "Vomeronasal versus olfactory epithelium: is there a cellular basis for human vomeronasal perception?." International review of cytology 248 (2006): 209-259.

[4] Pheromones and their effect on women’s mood and sexuality

[5] Chen, Denise, Ameeta Katdare, and Nadia Lucas. "Chemosignals of fear enhance cognitive performance in humans." Chemical senses 31.5 (2006): 415-423.

[6] Endevelt-Shapira, Yaara, et al. "Altered responses to social chemosignals in autism spectrum disorder." Nature neuroscience 21.1 (2018): 111.


知识点 生物七年级下 

人体的各种感觉是靠分布在身体不同部位的感受器(感受外界刺激的结构)获取的。

编辑:栗子先生 


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