英文蔬菜名称大全:为什么昆虫没有鼻子却嗅觉灵敏?

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/28 14:15:28
所有的昆虫都没有长鼻子 ,但它们的嗅觉都异常敏锐。原来昆虫的头部都长有一对触角,它们就起了鼻子的作用。这对触角上布满了嗅觉器。科学家用显微镜观察蜜蜂的触角,仅仅一根触角上就有4000~30000个这样的嗅觉器, 苍蝇也有3600个左右的嗅觉器。每个嗅觉器内都分布着神经末梢,直接与脑神经相连。当嗅觉器闻到气味后,信息立即传送到 大脑 ,然后,大脑再指挥昆虫朝有气味的方向飞去。昆虫除了触角上长有嗅觉器外,它的下唇须和下颚须上也长有嗅觉器,它们也能闻到远方的气味。

昆虫嗅觉机制出人意料
        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。

昆虫嗅觉基因可能研制防蚊新方法
              美国研究人员表示,他们已经研究出包括蚊子在内的一些昆虫的嗅觉基因,通过对这些基因的改造,可以研究出杀虫剂阻止昆虫的一些活动。

    科学家的研究从果蝇这种昆虫开始,因为果蝇以及许多其它昆虫都有一种专门控制嗅觉的基因。

    而且几乎所有的动物都是通过专门的嗅觉细胞嗅目标物体所散发出来的气味分子从而发现目标的。比如人和其它类似动物的这些特殊细胞就在鼻管的上方。而果蝇的这些侦察细胞则位于触须以及上颌骨的触须中。

    这些细胞都有专门接收这些分子的接收器,许多都针对不同的味道。

    于是纽约洛克菲勒大学神经遗传学与行为学实验室的负责人Leslie Vosshall及其同事饲养了一种缺乏Or83b基因的果蝇,研究中发现,这种果蝇是没有嗅觉的。

    同时,科学家也惊奇地发现,几乎所有昆虫的嗅觉侦察器都含有Or83b接收器。果蝇如此,蝗虫、蚊子、飞蛾、蜜蜂、以及地中海果蝇等在嗅觉神经中都有Or83b基因。一旦缺乏这种基因或者这种基因不起作用,这些昆虫的嗅觉任务就没有办法完成。

    由此,科学家认为,制造出一种混合剂来阻碍、扰乱这种基因是有可能的。Vosshall就表示,许多杀虫剂都是基于传统经验或者反复试验得出的,如果懂得利用这种基因的话,就可以发明出一种更加科学有效的杀虫剂。

    科学家表示,这项研究有直接的实际意义,因为昆虫是许多细菌、登革热、黄热病、西尼罗河脑炎等疾病的携菌者,而且它们往往通过敏感的嗅觉系统发现人类、叮咬人类、传播病毒。