昆虫嗅觉机制出人意料

佚名

昆虫的嗅觉机制不同于其它动物，它们能更快地把气味信息送向大脑。该研究由美国洛克菲勒大学和日本东京大学的研究者合作完成，研究结果刊登在4月13日的《自然》在线杂志上。这一发现有助于对嗅觉的进化史作更复杂的思考。

人们曾相信，所有动物的嗅觉机制都一样———气味分子作用于细胞表面的嗅觉感应器（也叫做G－蛋白质），并引发精巧的连锁反应，最后打开细胞表面的“离子门”，允许大量离子进入细胞，从而将气味信息传到脑部。研究者之一的莱斯利•沃谢尔说：“线虫类是这样，哺乳动物是这样，所有已知的脊椎动物都是这样，很难相信昆虫探测气味的策略会不同。但我们的确发现，昆虫不需要中间步骤，而是直接激活‘门’。”

离子门是一种圈形的蛋白质。它可以与某些分子结合并改变形状，允许或限制离子进入细胞。研究人员将分子喷到昆虫嗅觉感应器的细胞表面，测量离子门多久能打开，并记录涌入细胞的离子的电活动。他们发现，电活动发生得很快，说明昆虫嗅觉涉及的步骤不多。另外，研究者让涉及G－蛋白质模式的一些蛋白质失效，而离子门未受影响，这说明昆虫的嗅觉并不使用G－蛋白质信号模式。

研究最终发现，不同于其它动物，昆虫嗅觉使用的离子通道是两种蛋白质组成的复合体，其中一种作为嗅觉感应器是昆虫特有的。这种复合体通道允许所有阳离子通过———只要离子拥有正电荷，通道就不加选择地放行。这是气味信号能更快传至昆虫大脑的原因。