在《細(xì)胞》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，來(lái)自德國(guó)耶拿馬克斯普朗克化學(xué)生態(tài)研究所的一組研究人員首次描述了氣味如何在觸角葉(飛蝗大腦的嗅覺(jué)中樞)中編碼。
研究人員利用轉(zhuǎn)基因蝗蟲(chóng)和成像技術(shù)，展示了大腦中氣味的環(huán)狀表示。觸角葉中的嗅覺(jué)編碼模式在蝗蟲(chóng)發(fā)育的各個(gè)階段都是相同的。更好地了解蝗蟲(chóng)大腦中的嗅覺(jué)編碼將有助于更多地了解這些昆蟲(chóng)的行為是如何被控制的，尤其是它們的群居行為。
飛蝗(Locusta migratoria)是一種具有重要經(jīng)濟(jì)意義的農(nóng)作物害蟲(chóng)，據(jù)說(shuō)在《舊約》中作為圣經(jīng)災(zāi)難中的第八個(gè)災(zāi)難來(lái)到埃及，“吞噬所有生長(zhǎng)的植物”。
蝗蟲(chóng)在歐洲很少見(jiàn)，但在非洲和亞洲，它不僅造成了數(shù)百萬(wàn)美元的損失，還對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裨斐闪酥旅绊?，威脅到他們的食物和生存?；认x(chóng)有兩種形態(tài)：獨(dú)居和成群。當(dāng)蝗蟲(chóng)成群出現(xiàn)并毀掉整個(gè)收成時(shí)，人們最害怕。
飛蝗的嗅覺(jué)腦(觸角葉)的解剖結(jié)構(gòu)與其他昆蟲(chóng)不同，它負(fù)責(zé)接收和處理來(lái)自觸角的嗅覺(jué)信息。飛蝗的觸角葉具有獨(dú)特且非常規(guī)的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，其中有超過(guò) 2,000 個(gè)球形功能性嗅覺(jué)單元(嗅球球)，而大多數(shù)其他昆蟲(chóng)的觸角葉中只有 20 到 300 個(gè)嗅球球。
馬克斯普朗克化學(xué)生態(tài)研究所的科學(xué)家們對(duì)昆蟲(chóng)如何感知?dú)馕恫⒃诖竽X中處理氣味很感興趣。然而，最重要的是，他們想知道氣味感知如何影響它們的行為。
“我們的目標(biāo)是解決一個(gè)長(zhǎng)期存在的難題：在飛蝗觸角葉中，大量的球狀體(結(jié)構(gòu)和功能單位)是如何編碼氣味的。人們已經(jīng)對(duì)蝗蟲(chóng)觸角葉這種高度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)十年的觀察，但由于缺乏合適的方法，氣味編碼的潛在機(jī)制仍然是個(gè)謎，”該研究的第一作者蔣興聰說(shuō)。
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