科技日报东京6月9日电 (记者陈超)一个以日本理化学研究所吉原良浩研究员为主的联合研究小组公布,他们发现了促进鱼类求爱行为的“信息素受体”,从而揭开了鱼类求爱行为的神经机理。
嗅觉系统接受外界的气味分子和信息素分子,这些信息通过鼻腔传递给大脑,在脑内再现气味特征、引诱特有行动。嗅觉对无脊椎动物及哺乳类动物有重要作用。刺激嗅觉可引发对物体的认知、愉快和不安,诱发情感波动、记忆形成和内分泌系统变化。对食物气味的追逐、对危险气味的逃避、介于信息素的性行为,是大多数生物共通的三个根源性嗅觉行为。
而在金鱼等鱼类中,被称为脂质介质的一种生理活性脂质“前列腺素F2a”,在雌性鱼体内不仅作为促进排卵、产卵的荷尔蒙,而且还作为信息素向水中释放前列腺素F2a引诱雄性的性行为。但前列腺素F2a引诱性行为的神经回路机理至今未能得到合理解释。
联合研究小组使用斑马鱼分析了调节雄性性行为的神经机理,发现雌性斑马鱼排卵期在水中释放性信息素前列腺素F2a的嗅觉受体。他们还发现了前列腺素F2a通过鼻腔刺激,使嗅觉神经回路活跃的全部影像。通过基因组编辑技术,研究小组制作出前列腺素F2a嗅觉受体OR114-1缺损的斑马鱼,发现雄性基因缺损斑马鱼对雌性进行引诱及求爱行为显著减少,证实前列腺素F2a及其受体OR114-1在促进鱼的性行为中起重要作用。
研究小组认为,借助性信息素的求爱行为,在果蝇等昆虫及鼠类等哺乳类动物中都有发现,是进化过程中保存下来的共通的神经机理。该研究成果对今后开发高效水产养殖具有积极意义。