
在光线昏暗、声音传播受限的海洋深处,鱼类如何准确识别同伴、形成鱼群?近日,浙江海洋大学教授严小军团队揭开了大黄鱼通过“嗅觉”精准识别同伴的秘密,发现一种名为“熊去氧胆酸(UDCA)”的分子,正是大黄鱼之间高效沟通的关键信号。
“两三年前,我们就推测,大黄鱼自身分泌的胆汁中的胆酸,可能是一种向同伴发出召唤的信号。”严小军说,“但胆酸里的成分太复杂,究竟哪一种成分才是最关键、最有效的部分,一直是个谜。”经过几年的探索实验,严小军团队终于从大黄鱼胆酸众多成分中,破译了大黄鱼族群发展的关键“生物密码”——UDCA。
“UDCA相当于大黄鱼族群间的‘专属暗号’,而且这个‘暗号’的信号浓度非常强。”严小军解释道,研究发现,即便将其稀释至海水的万亿分之一,就像在一整个西湖里只滴入一滴,大黄鱼依然能敏锐地“嗅”到它的存在,并产生强烈的反应。行为实验中,研究团队让大黄鱼在水槽中作选择,结果它们游向UDCA的意愿,比游向另一种结构相似的胆酸要高出约44%。
那么,大黄鱼是如何读懂这个“暗号”并进行族群的精准识别呢?严小军团队深入研究发现,在鱼的嗅觉器官里,存在着多种不同的类似“识别器”的嗅觉受体。
“我们发现了一个非常精巧的‘双通道’机制。”严小军生动地描述,“大黄鱼在闻到UDCA的早期,主要由一个名为V2R1的‘识别器’通过一条叫PLC的‘内部线路’来报告消息;而到了后期,则换由OR11A1等另外几个‘识别器’,通过另一条叫cAMP的‘线路’来接力传递。”
严小军解释说,“这种随时间变化的双通路感知机制,不仅提高了信号识别的准确性,也可能是鱼类在复杂环境中优化能量分配的一种适应策略。”
这项成果不仅是基础科学上的重要突破,更有着广阔的应用前景。“理解了这套‘嗅觉语言’,未来我们或许可以像使用‘声音诱鱼器’一样,在海洋牧场中精准地使用这种‘化学信号’。”严小军展望道,例如设计释放UDCA的装置,主动引导鱼群向特定区域聚集,这对于修复东海大黄鱼等渔业资源,将是一种全新、可持续的技术路径。
据悉,该项研究已获国家重点研发计划及浙江省重点研发计划支持,相关论文已发表于国际权威期刊《Journal of Experimental Biology》。
(相关链接:https://tidenews.com.cn/news.html?id=3302992)