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苍蝇为何对臭味格外敏感?

尿液、汗液和腐肉散发的氨臭味令人厌恶,但许多昆虫却对氨味很感兴趣。近日,美国康涅狄格大学的科学家们在《当代生物学》杂志上发表论文称,他们在苍蝇触角的感受器中发现了一种此前未知的气味神经元,新型神经元专门用于感知氨味。这一发现有助于开发更好的驱蝇方法。

哺乳动物的鼻腔中含有1000多种不同的气味受体,可以闻到大约万亿种不同的气味。但是苍蝇没有鼻子,它的嗅觉器官是触角。其触角上覆盖着被称为感受器的微小毛发,每个感受器都配备了神经元,每个神经元表达一种气味受体。

蚊子通过跟踪汗液中氨的微弱气味搜索叮咬对象,与之类似,苍蝇也利用氨味寻找食物来源。“当气味与受体结合时,细胞会发生去极化,并释放信号。昆虫体积小,气味呈羽状散发,所以只要浓度不变或增长,大多数昆虫都会直线飞行。如果失去了气味羽流,它们就会一路盘旋而行,寻找气味羽流,”论文作者Karen Menuz说。

为了明确苍蝇如何闻到氨味并不容易:研究人员必须先轻轻按住苍蝇,用玻璃薄片探测苍蝇触角感受器中的单个神经元,然后让氨味飘散。他们探测了感受器中的三种气味神经元,它们对氨没有反应,但苍蝇显然闻到了氨味。因此,研究人员意识到,一定存在未知的第四种气味神经元。最终,他们找到了它。

新发现的气味神经元似乎缺乏一般的气味受体,它被氨转运体(Amt,一种已知允许氨进出细胞的分子)所覆盖。当研究人员选择性地杀死新气味神经元时,苍蝇对氨味没有任何反应;但若在通常对氨味没有反应的气味神经元表面表达Amt,这些神经元也会对氨味产生反应。

研究团队推测,蚊子很有可能也使用同样的系统来探测氨味。如果这一推测被证实,那么开发阻断Amt的方法也许能有效阻碍被氨味吸引的昆虫,保护人类和农作物免受伤害。

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编译:花花 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《当代生物学》

期刊编号:0960-9822

原文链接:https://phys.org/news/2021-06-odd-flies-ammonia-science.html

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