2022年02月15日 09:00 新浪科技綜合 攝取營養,為愛鼓掌。 撰文 | 栗子 審校 | Clefable 情人節又到了。 餐館裏的人類大多兩兩結對,一邊享受食物,一邊訴說愛意。 一頓飯的光景,大概足夠為晚間的活動做好鋪墊了。 但要是換成其他動物,想同時做兩個任務沒那麼容易。 覓食則難以求偶,求偶則難以覓食。 既然如此,總要有個選擇。 而科學家們一直很想知道,動物在「食」與「色」之間,到底是怎樣做出決策的。 最近,加利福尼亞大學聖迭戈分校(UCSD)的王競教授和同事們,終於在果蠅身上找到了答案,並把研究發表在《自然》雜志。 他們發現在饑餓狀態下,吃才是第一優先級;而吃飽後雄果蠅會迅速進入求偶模式,就像按下了某個開關。 重要的是,這個「開關」居然不在果蠅大腦裏,而在消化道裏。 「飽暖思淫欲」 從前的科學家們並不了解,進食與求愛之間,究竟有怎樣的生理學聯系。 這一次,研究團隊用黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)來做實驗。 這些果蠅在實驗之前,不論雌雄都沒有過性經驗。 其中一部分雄果蠅,被科學家餓了24小時,另一部分雄果蠅照常喂食:它們主要吃酵母菌,一種富含蛋白質的食物。 一雄一雌獨處30分鐘,環境裏有酵母菌可食用,為的是觀察饑餓的雄性在進食和求偶中如何選擇(圖片來源:原論文) 研究團隊讓餓了一天的雄果蠅和一只雌果蠅,在含有酵母菌(食物)的環境裏獨處30分鐘,雄果蠅無一例外都會先去用餐。 有的吃幾分鐘,有的吃十幾分鐘,但吃飽後全部投入了熱烈的求愛事業。 而當照常喂食的雄果蠅和雌果蠅獨處一室,雄果蠅便不太需要用餐了。 有些雄果蠅甚至一口都不吃,直接進入求愛模式。 一部分幸運的雄性成功吸引了雌性,到達交配階段;餘下選手則繼續努力示愛,直到30分鐘的獨處時間結束。 藍為進食,黃為求偶,黑為交配;在酵母菌環境裏與雌性獨處,餓過24小時的雄性先進食後求偶,未在饑餓狀態下生存的雄性,幾乎都是直接選擇求偶(圖片來源:原論文) 也就是說,實驗過程中並沒有哪只雄果蠅,在饑餓時向雌性示愛;也沒有哪只雄果蠅,在求愛模式啟動之後又停下取食。 仿佛只要「開關」扳過去了,一段時間內都不會再扳回來。 要問扳動「開關」的究竟是誰,把雄果蠅的食譜變一變就知道了。 當酵母菌這種高蛋白食物,被換成蔗糖,饑餓的雄果蠅30分鐘內主要活動是進食,幾乎沒有利用獨處的機會向雌性展示自己。 那麼,命令雄果蠅找對象的可能不是糖。 當食譜中的酵母菌改為氨基酸,饑餓的雄果蠅在用餐一段時間後,就像吃了酵母那樣,義無反顧地進入求偶環節。 也就是說,吃氨基酸或高蛋白的食物,都能觸發雄果蠅的求愛活動。 而蛋白質是由氨基酸組成的,所以科學家相信,扳動「求愛開關」的物質就是氨基酸了。 那麼,被扳動的「求愛開關」又是什麼呢? 提升求愛的優先級 那是一種利尿激素,名叫Dh31,果蠅身體裏的許多部位都有它。 Dh31能在細胞和細胞之間傳遞信息,是一種信號分子。 不僅果蠅腦部的神經元能生產這種激素,消化道裏的腸內分泌細胞也能生產這種激素。 團隊發現,當饑餓的果蠅吃了高蛋白食物,Dh31激素的含量便會升高。 科學家認為,是食物中的氨基酸激活了腸道裏那些生產Dh31的細胞。 這樣,更多的Dh31便能順著循環系統去到腦部。 而在果蠅的頭腦裏,有一些特定的神經元在生產Dh31的受體,正等著接應Dh31。 科學家相信,當Dh31與受體相遇,它就能把信息傳遞給受體所在的神經元,讓這些神經元去執行各自的任務,幫助果蠅暫停用餐、奔向愛情。 假如Dh31真有這樣的作用,那麼只要敲掉讓腸內分泌細胞生產制造Dh31的基因,雄果蠅就算吃飽也不會去求愛。 科學家就是這樣修改了雄果蠅的基因,結果不出所料,阻止了雄性對雌性的追求。 當正常的雄果蠅努力揮灑著自己的愛意,那些被敲了基因的雄果蠅還在繼續取食。 這也證實了,Dh31激素就是那個「求愛開關」。 一旦開關被破壞,哪怕吃進再多的氨基酸,也沒辦法再扳動開關。 那麼問題來了,接應Dh31的神經細胞究竟執行了什麼任務,為什麼能在幾分鐘內,把求偶活動的優先級提到最前面? 科學家發現,果蠅腦中有兩組神經元都在生產Dh31受體,它們都能與消化道裏生產的Dh31激素相結合。 但這兩組神經元執行的任務不同,兵分兩路: 其中一組,是通過名叫allatostatin-C的神經肽來抑制進食,這種物質與抑制生長有關,很像人體裏的生長抑素。 另一組,則通過名叫corazonin的神經肽來促進求愛,這也是昆蟲體內常見的神經肽,曾經還有科學家用它來誘導昆蟲幼蟲早熟。 這些複雜的腦活動,都是由Dh31激素這一種分子激發出來的。 領導這項研究的王競教授感歎說:「我們目睹了果蠅從進食到求偶的轉變,一種分子能對動物的行為決策,產生如此重大的影響,太讓人驚訝了。 」 這項研究還沒有涉及人類的行為。 但如果你今天吃過晚飯之後,感覺時候到了,也請努力創造奇跡,吧。 不過,你有對象嗎? 原論文: 參考鏈接: 《吃飽了飯,再去嘿嘿嘿》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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吃飽了飯,再去嘿嘿嘿
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