在光線昏暗、聲音傳播受限的海洋深處,魚類如何準確識別同伴、形成魚群?一項最新研究指出,“化學語言”可能在它們的交流中扮演關鍵角色。浙江海洋大學嚴小軍教授團隊近日在國際期刊《實驗生物學雜志》上發表研究成果,揭示了大黃魚通過嗅覺感知同伴的分子機制,發現熊去氧膽酸(UDCA)是其識別同類的關鍵信號物質。
嚴小軍介紹,團隊此前已推測大黃魚可能通過自身分泌的膽汁酸向同伴傳遞信息,但由于膽汁酸成分復雜,關鍵活性成分一直未能明確。“此次我們鎖定UDCA為關鍵信號分子。即便將其稀釋至海水的萬億分之一,大黃魚仍能敏銳感知并產生顯著行為反應。”嚴小軍說。
在行為實驗中,研究人員設置雙選水槽,觀測大黃魚對不同膽汁酸的行為偏好。結果顯示,大黃魚對UDCA的趨向性比另一種結構相近的膽汁酸高出約44%,證實了該分子在社群識別中的高效性。
為深入解析其感知機制,研究團隊進一步探究了大黃魚嗅覺受體及其信號通路。研究發現,大黃魚嗅覺系統采用“雙通道”機制識別UDCA:早期經由V2R1受體通過PLC信號通路傳導信息;后期則由OR11A1等受體通過cAMP通路接力完成信號傳遞。嚴小軍解釋說,“這種隨時間變化的雙通路感知機制,不僅提高了信號識別的準確性,也可能是魚類在復雜環境中優化能量分配的一種適應策略。”

該研究不僅首次闡明了大黃魚通過UDCA進行化學通訊的生理與行為基礎,也為漁業資源恢復和海洋牧場建設提供了新思路。嚴小軍表示:“理解這套‘嗅覺語言’后,我們有望開發基于UDCA的化學誘集技術,通過釋放該信號分子,主動引導魚群聚集,從而推動東海大黃魚等資源的生態修復與可持續利用。”
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