為鳥類“正名”向大腦“匯報”氣味相關的信號

2021-08-13 09:12:00

大約200年前,美國著名鳥類學家John James Audubon進行了一項實驗,他將一具腐爛的豬尸體藏在灌木叢下,以此來測試鳥類是否借助嗅覺進行捕獵。結(jié)果,這些鳥全然忽視了這具尸體。

Audubon把這個結(jié)果當作鳥類依靠視覺而非嗅覺來尋找食物的證據(jù)。盡管后來有證據(jù)表明禿鷲和其他一些鳥類會通過氣味獵食,但大多數(shù)鳥類對氣味不敏感的觀點依然存在。

“甚至生物教科書已經(jīng)明確表明,鳥類幾乎沒有嗅覺,現(xiàn)在許多人都這么認為。”美國密歇根州立大學化學生態(tài)學家Danielle Whittaker說。

近日,兩項有關鳥類行為和分子層面的研究瓦解了上述陳舊的觀點。其中,美國研究人員發(fā)表于《科學報告》的一項研究發(fā)現(xiàn),鸛會利用剛割過的草散發(fā)出的氣味尋找合適的覓食之處。另一項研究中,德國研究人員在分子層面記錄了鳥類的多種功能性嗅覺受體。相關研究發(fā)表于《綜合與比較生物學》。

2008年,德國分子生態(tài)學家Silke Steiger團隊分析了7個目中的9個鳥類物種的基因組,發(fā)現(xiàn)了許多嗅覺受體基因。嗅覺受體是一類可以與氣味分子結(jié)合的特殊蛋白質(zhì),它們負責向大腦“匯報”氣味相關的信號。

在這項研究的基礎上,美國東卡羅來納州立大學進化生物學家Christopher Balakrishnan和研究生Robert Driver研究了一些現(xiàn)有的最佳鳥類基因組,并對蜂鳥、鴯鹋、雞等的基因組進行了分析,發(fā)現(xiàn)了許多新的嗅覺受體。

在這些結(jié)果中,鴯鹋的基因組尤其令Whittaker感到驚訝和興奮。鴯鹋是一種非常古老的鳥類,因此,這一結(jié)果從某種程度上暗示,所有鳥類的祖先可能也有一套多樣的嗅覺受體基因,也許嗅覺從一開始就對鳥類至關重要。

第二項研究最初的靈感來自一位德國小學生的提問。在德國一所學校的拓展項目中,一位小學生問科學家,當?shù)氐臍W洲白鸛是如何找到那些剛剛被割過的草地的。在那些地方,昆蟲和嚙齒動物等獵物最容易暴露,是飽餐一頓的好地方。

為了找到答案,德國馬普學會鳥類研究所生態(tài)學家Martin Wikelski駕駛飛機在春夏陽光明媚的日子里盤旋觀察了70只鸛。他們注意到,即使鸛沒有看見人們割草,也沒聽到割草的聲音,它們也能找到位于上風處被割過的草地,就好像是被割草的氣味所吸引。

為了證實這一猜想,Wikelski團隊將割草散發(fā)出的氣味,也就是三種揮發(fā)性化學物質(zhì)的混合物噴灑到了沒有被割過的草地上,結(jié)果鸛群“蜂擁而至”。

“這非常清楚地表明,這些鳥幾乎完全依靠嗅覺覓食。”Whittaker說。

所有這些結(jié)果表明,鳥類的嗅覺不應該被忽視。更多研究還發(fā)現(xiàn),鳥類能夠感知植物散發(fā)出的揮發(fā)性化學物質(zhì)的信號,甚至可能依賴氣味進行交流。這些線索的使用可能普遍存在于鳥類中,只是還沒有得到足夠的研究。

標簽: 正名 嗅覺 氣味 信號

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