01浙江海洋大学严小军团队发现大黄鱼通过UDCA分子进行化学沟通,该分子在万亿分之一浓度下仍能引发强烈反应
02研究揭示大黄鱼利用“双通道”嗅觉机制识别UDCA,早期由V2R1受体通过PLC线路传递信号,后期由OR11A1等受体接力
03实验显示大黄鱼对UDCA的吸引力比相似胆汁酸高44%,证明其作为“专属暗号”的有效性
04该成果有望应用于海洋牧场,通过释放UDCA引导鱼群聚集,助力渔业资源可持续发展
05研究获国家重点及浙江省重点研发计划支持,相关论文发表于《Journal of Experimental Biology》
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在幽暗静谧的海底世界中,光线难以穿透,声音传播也极为有限。鱼类是如何“暗中联络”、成群游弋的?
最新研究表明,它们可能依赖的是一种我们意想不到的“化学语言”。
近日,浙江海洋大学严小军教授团队揭开了大黄鱼如何通过“嗅觉”精准识别同伴的秘密,发现一种名为“熊去氧胆酸(UDCA)”的分子,竟是大黄鱼之间高效沟通的关键信号。
“我们之前就推测,大黄鱼自身分泌的胆汁中的胆酸,可能就是一种向同伴发出召唤的信号,”严小军回顾道,“但这个胆酸里的成分太复杂了,究竟哪一个才是最关键、最有效的部分,一直是个谜。”
严小军在观测大黄鱼 沈家迪/摄
团队的最新研究表明,正是UDCA起了关键作用。“你可以把UDCA想象成大黄鱼族群间的‘专属暗号’,”严小军解释道,“我们的研究发现,即便把这个‘暗号’稀释到海水的万亿分之一,几乎像在整个西湖里只滴入一滴,大黄鱼依然能敏锐地‘嗅’到它的存在,并产生强烈的反应。”
行为实验更直观地展现了这种“暗号”的强大吸引力。研究团队让大黄鱼在水槽中做选择,结果它们游向UDCA的意愿,比游向另一种结构相似的胆汁酸要高出约44%。
团队的研究并未止步于此。团队深入探索了大黄鱼究竟是如何“读懂”这个化学暗号的。原来,在鱼的嗅觉器官里,存在着多种不同的类似“识别器”的嗅觉受体。
大黄鱼 沈家迪/摄
“我们发现了一个非常精巧的‘双通道’机制,”严小军生动地描述,“大黄鱼在闻到UDCA的早期,主要由一个名为V2R1的‘识别器’通过一条叫PLC的‘内部线路’来报告消息;而到了后期,则换由OR11A1等另外几个‘识别器’,通过另一条叫cAMP的‘线路’来接力传递。”
他进一步解释说,正是因为有这些不同的“识别器”和“内部线路”,大黄鱼的大脑才能清晰地区分出来自不同胆酸的信号,从而判断出是“同伴A”还是“同伴B”在附近。这种随时间变化的感知机制,可能是大黄鱼适应环境、调控能量消耗的一种策略。
这项成果不仅是基础科学上的重要突破,更有着广阔的应用前景。严小军展望道:“理解了这套‘嗅觉语言’,未来我们或许可以像使用‘声音诱鱼器’一样,在海洋牧场中精准地使用这种‘化学信号’。我们可以设计释放UDCA的装置,主动引导鱼群向特定区域聚集,这对于修复东海大黄鱼等渔业资源,将是一种全新的、可持续的技术路径。”
论文在国际期刊《Journal of Experimental Biology》发表
据悉,该研究获国家重点研发计划及浙江省重点研发计划支持,相关论文已发表于国际期刊《Journal of Experimental Biology》。论文第一作者为朱爱军博士,通讯作者为严小军教授。
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责任编辑:王慧华