想象一下，如果你僅僅通過(guò)觸摸就能嘗到某種東西得味道。章魚(yú)憑借其獨(dú)特得“觸覺(jué)—味覺(jué)”感覺(jué)就可以做到這一點(diǎn)，這是由于它們8條腕足上都有一個(gè)吸盤(pán)狀吸咀。10月29日，研究人員在Cell Press細(xì)胞出版社旗下期刊《細(xì)胞》（Cell）上報(bào)道了關(guān)于這種感覺(jué)能力如何工作得新證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)有助于解釋章魚(yú)（或許還有其他海洋生物）是如何通過(guò)簡(jiǎn)單地觸摸品嘗水下物體，來(lái)探索海底得。
“水生生物化學(xué)感覺(jué)長(zhǎng)期以來(lái)與親水化學(xué)物質(zhì)得遠(yuǎn)距離水傳信號(hào)聯(lián)系在一起，而陸地感覺(jué)則通過(guò)探測(cè)空氣中不易溶于水得揮發(fā)性分子?！泵绹?guó)哈佛大學(xué)分子和細(xì)胞生物學(xué)家Nicholas Bellono說(shuō)，“盡管如此，水生生物產(chǎn)生并對(duì)各種疏水化合物作出反應(yīng)，表明一種獨(dú)特形式得水生生物‘味覺(jué)’是由不容易在水中擴(kuò)散得不可溶分子得接觸依賴化學(xué)感覺(jué)介導(dǎo)得。通過(guò)識(shí)別出具有這種調(diào)節(jié)章魚(yú)感覺(jué)得特定化學(xué)感受器，我們得研究也為了解水生生物對(duì)難溶分子得味覺(jué)提供了分子基礎(chǔ)。”
Bellono和他得同事們首次發(fā)現(xiàn)，當(dāng)吸盤(pán)接觸到獵物和其他物體時(shí)，加州雙斑章魚(yú)得反應(yīng)是不同得。這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了它們得吸盤(pán)具有一種觸覺(jué)—味覺(jué)能力。
為了了解得更多，研究人員更仔細(xì)地觀察了章魚(yú)得吸盤(pán)，以識(shí)別參與其中得感覺(jué)細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn)，吸盤(pán)確實(shí)包括離散得感覺(jué)細(xì)胞群。
但是，這些吸盤(pán)接收到得化學(xué)信號(hào)是如何與其他物理刺激一起作用來(lái)決定章魚(yú)能否抓住它接觸到得東西得呢？雖然還有很多問(wèn)題需要弄清，但這項(xiàng)研究表明，不同得化學(xué)觸覺(jué)受體形成了離散得離子通道復(fù)合物，可以探測(cè)到特定得信號(hào)，并將其發(fā)送到神經(jīng)系統(tǒng)。Bellono認(rèn)為，這可以作為一個(gè)信號(hào)過(guò)濾系統(tǒng)，適合章魚(yú)獨(dú)特得神經(jīng)分布系統(tǒng)。
“我們還發(fā)現(xiàn)，不同得化學(xué)感覺(jué)細(xì)胞和機(jī)械感覺(jué)細(xì)胞表達(dá)特定得感受器，并分別表現(xiàn)出離散得電活動(dòng)來(lái)編碼化學(xué)和觸覺(jué)信息。”Bellono說(shuō)，“我們得研究結(jié)果表明，章魚(yú)外圍分布得神經(jīng)系統(tǒng)表現(xiàn)出特殊得信號(hào)過(guò)濾特性，這種特性是由高度可以化得感覺(jué)受體介導(dǎo)得?！?/p>
他們得發(fā)現(xiàn)表明，一類被稱為萜類化合物得化學(xué)物質(zhì)作用于章魚(yú)得感受器和吸盤(pán)中得感覺(jué)細(xì)胞，以激發(fā)不同得反應(yīng)。他們指出，許多海洋無(wú)脊椎動(dòng)物產(chǎn)生萜類化合物，作為防御或警告信號(hào)。通過(guò)用腕足探測(cè)這些信號(hào)，章魚(yú)可能會(huì)避開(kāi)有毒得獵物。但是，研究人員補(bǔ)充說(shuō)，許多其他未知得天然化合物也可能以類似得方式刺激不同得反應(yīng)。
在未來(lái)得研究中，研究人員希望能在其他得頭足類動(dòng)物中探索這種觸覺(jué)—味覺(jué)機(jī)制，比如烏賊，它們有兩個(gè)專門(mén)得捕食觸須，而不是8條長(zhǎng)臂。
這引發(fā)了一系列有趣得問(wèn)題?；瘜W(xué)觸覺(jué)受體進(jìn)化來(lái)支持這些特定得行為么？感受器是否基于生態(tài)環(huán)境或行為檢測(cè)特定分子？蛋白質(zhì)適應(yīng)調(diào)節(jié)不同配體敏感性和/或生物物理特征得結(jié)構(gòu)機(jī)制是什么？在獨(dú)特得頭足類神經(jīng)系統(tǒng)中，這對(duì)外周處理有何貢獻(xiàn)？Bellono團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)探索這些問(wèn)題和其他問(wèn)題。（近日：科學(xué)網(wǎng) 唐一塵）
相關(guān)論文信息：感謝分享dx.doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.008
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