魚類蹭鯊魚竟是為了“撓癢”?自然界生存智慧令人驚嘆!

   時間:2024-12-08 11:08 來源:天脈網作者:沈如風

瘙癢,這一日常生活中常見的感官體驗,其實遠比我們想象的要復雜。它雖不如疼痛那般劇烈,卻足以驅使我們做出“非撓不可”的舉動。人類如此,動物亦然。然而,對于那些在水中悠游的魚類,它們沒有爪子,又是如何應對瘙癢的呢?

科學家為了探究這一謎團,設計了一系列實驗。瘙癢感通常是由外界刺激物或內部信號,如炎癥因子,引發的。在這個過程中,TRPA1(瞬態受體電位錨蛋白1)起到了關鍵作用。這是一種離子通道蛋白,分布于感知神經元的末梢,能夠感知化學和物理刺激,參與疼痛和瘙癢的感知,同時還對溫度變化和某些刺激性化學物質作出反應。

在2017年,美國華盛頓大學的一支科學團隊,由阿賈伊·德干領導,選擇了斑馬魚和小鼠作為研究模型,來探究瘙癢的機制。他們篩選出了幾種哺乳動物中常用的瘙癢誘導物質,其中就包括咪喹莫特。咪喹莫特是一種TLR7的人工激動劑,它被設計用于治療病毒感染和皮膚癌,但過度激活可能引發局部炎癥,導致瘙癢、刺痛等不適感。

研究團隊將咪喹莫特等化學物質溶解在特定介質中,應用于三天大的斑馬魚幼體。實驗結果顯示,咪喹莫特能夠顯著激活斑馬魚三叉神經節中的神經元,使小魚表現出一種特殊的行為——頻繁地用嘴部摩擦魚缸壁,仿佛是在“撓癢”。研究者還發現,當用基因編輯技術關閉斑馬魚體內的TRPA1通道后,這些小魚在面對咪喹莫特時,完全停止了摩擦行為。

IMQ引起成年斑馬魚表現出瘙癢行為

進一步的研究表明,癢和痛實際上共享一部分神經通路,但通過不同的神經元分支和激活閾值,它們實現了“分工協作”。癢感受器對低強度刺激作出反應,專注于小范圍的威脅,而痛感受器則對高強度刺激作出反應,處理更緊急的情況。這種“雙軌制”機制幫助生物區分了刺激的輕重緩急,從而選擇更合適的行為。

然而,對于魚類來說,面對瘙癢,它們沒有手來撓。那么,它們是如何應對的呢?澳大利亞西澳大學的克里斯托弗·湯普森博士和他的研究團隊,通過七年的研究,在全球三大洋中的36個地點,詳細觀察了261種海洋動物的行為。他們發現,一些魚類會主動磨蹭鯊魚來清除身體表面的寄生蟲,這是一種造成魚類瘙癢的主要因素。

一條黃鰭金槍魚在蹭大青鯊

研究團隊記錄了6166段海底視頻,發現黃鰭金槍魚、南方藍鰭金槍魚以及虹鱒魚會利用鯊魚的粗糙皮膚來磨蹭,以清除寄生蟲。這種行為在視頻中表現得十分明顯:魚類首先接近鯊魚,等待尾鰭擺動到合適的位置,然后迅速擦過去。鯊魚皮膚的獨特結構(皮齒)使其表面粗糙,非常適合磨蹭,而魚類尤其偏好刮擦頭部、眼睛和鰓蓋這些寄生蟲最容易附著的部位。

大白鯊的皮

這項研究不僅揭示了瘙癢感的一個重要機制,還提出了一個有趣的假說:瘙癢可能是痛覺通路的“進化副產物”,幫助動物應對低強度的有害刺激。而對于魚類來說,利用鯊魚的粗糙皮膚來磨蹭,則是它們應對瘙癢的一種巧妙方式,這種簡單但高效的機制,可能在脊椎動物中已經被保留下來。

大洋性魚類表現出顯著的刮擦行為

 
 
更多>同類天脈資訊
全站最新
熱門內容
媒體信息
新傳播周刊
新傳播,傳播新經濟之聲!
網站首頁  |  關于我們  |  聯系方式  |  版權隱私  |  RSS訂閱  |  違規舉報 魯公網安備37010202700497號