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May. 29 2020

費洛蒙如何幫助蜂后統治蜂群、讓狐猴「把妹」?

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  • 雄性環尾狐猴會向雌性狐猴傳送一種迷人的氣味,這就是所謂的「臭味調情」。(圖片中為馬達加斯加安澤國家公園裡的狐猴媽媽和嬰兒)PHOTOGRAPH BY CYRIL RUOSO, MINDEN PICTURES

  • 雄蠶蛾觸角上的接收器能夠接收雌蠶蛾的費洛蒙。PHOTOGRAPH BY FABIO PUPIN, MINDEN PICTURES

由氣味傳遞的化學對許多野生動物的行為都有強烈影響。

雄性環尾狐猴會向雌性狐猴傳送一種迷人的氣味,這就是所謂的「臭味調情」。(圖片中為馬達加斯加安澤國家公園裡的狐猴媽媽和嬰兒)PHOTOGRAPH BY CYRIL RUOSO, MINDEN PICTURES

雄性環尾狐猴會向雌性狐猴傳送一種迷人的氣味,這就是所謂的「臭味調情」。(圖片中為馬達加斯加安澤國家公園裡的狐猴媽媽和嬰兒)PHOTOGRAPH BY CYRIL RUOSO, MINDEN PICTURES

女王蜂坐在蜂窩中央的寶座上,統治著她王國的每一個面向:從工蜂如何尋找食物到建立新的蜂房。

她透過看不見的化合物──「費洛蒙」來完成這些令人敬佩的壯舉。當女王的臣子們服侍牠時,會拾起帶有豐富資訊的費洛蒙分子,並散播到蜜蜂群中。

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這些野性的化學信號會透過空氣、陸地、甚至是在水中傳送,傳達著關於交配機會、地盤,以及最佳覓食場所的訊息。

「費洛蒙是一種由發送者的角度發展而來的信號。」特里斯特拉姆・懷特(Tristram Wyatt) 說。懷特是英國牛津大學的一名動物學家,專門研究費洛蒙的演化。

例如,有一種存在於蜜蜂費洛蒙之中的化合物,能不讓工蜂擁戴另一位女王,以鞏固君主的統治。

「這和蚊子透過動物的氣味找到牠們的不一樣,因為蚊子所搜尋的動物,不是為了自己的好處刻意釋放出氣味的。」懷特補充。

複雜的哺乳動物

儘管我們對費洛蒙的知識在最近幾十年來急遽增加,科學家們是到了 1959 年才辨別出第一種費洛蒙──家蠶醇(bombykol,顧名思義就是雌蠶蛾的氣味)。

雌蠶蛾的「香氣」可以傳到好幾公里以外,最終抵達雄蠶蛾觸角上的費洛蒙接收器。當雄蠶蛾撞到一個含有這種化學物質的氣泡時,他會開始向上做「之」字型飛翔直到撞到另一個氣泡,然後持續跟隨這種化學信號的路徑找到雌蠶蛾。

雄蠶蛾觸角上的接收器能夠接收雌蠶蛾的費洛蒙。PHOTOGRAPH BY FABIO PUPIN, MINDEN PICTURES

雄蠶蛾觸角上的接收器能夠接收雌蠶蛾的費洛蒙。PHOTOGRAPH BY FABIO PUPIN, MINDEN PICTURES

氣味訊號在水中也能很好的傳達,魚類和甲殼類擁有高度發展的嗅覺,能夠偵測到這些氣味。

美洲螯龍蝦(American lobsters)通常會在私密的巢穴中交配,擁有優勢的公龍蝦會透過牠們尿中的費洛蒙傳達關於牠們階級的資訊,吸引母龍蝦到牠們的藏身處。

另一方面,哺乳動物的體內化學物質和行為模式都擁有較複雜,使得要測量牠們對於費洛蒙等氣味訊號的反應較為困難。

科學家們已經知道一些已被馴化的物種,比如豬、狗、馬和大鼠和小鼠,對於氣味訊號和費洛蒙會有反應。牠們鼻子深處的感覺神經元會對大腦邊緣系統(limbic system)發出採取行動的訊號。邊緣系統是大腦中的一個原始部位,專門控制情緒與記憶。

例如實驗室中的小鼠是社會性動物,牠們會透過尿液中的化學物質用費洛蒙傳達各種訊息,例如支配地位。當公小鼠在群體中愈來愈強大,牠們會分泌出更多尿蛋白以顯示牠們的地位,這也是牠們對於女性的吸引力。

靠臭味把妹

有些科學家研究了野生動物的費洛蒙和氣味訊號,例如馬達加斯加的環尾狐猴(ring-tailed lemurs)。

這些樹棲靈長類動物中的雄性,會將手腕和肩膀線體的分泌物擦揉到尾巴上,以一種叫做「臭味調情」的過程讓氣味飄送到雌性那裡。美國杜克大學的克里斯汀•德里亞(Christine Drea)和同事在公狐猴的分泌物中找到了 122 種不同的化合物。

最近,東京大學的研究員為這些氣味資料增添了新內容。他們找到另外三種醛類化學物質,會使雌狐猴在雄狐猴氣味周圍逗留更久。

「我們很驚訝在這份研究中所找到的氣味,對人類來說還滿好聞的──很像果香和花香。」這份研究的共同作者──東原和成(Kazushige Touhara)說。東原是東京大學的一名生化學家。

東原說,若要將這些氣味歸類為性費洛蒙,就必須證實它們只會影響狐猴,而且會增加牠們的交配機會。若是如此,它們就會是在靈長類身上第一個發現的性費洛蒙。

人類的嗅覺挺好的,但目前並沒有我們擁有性費洛蒙的科學共識,懷特說。由於人類是哺乳動物,我們很可能是使用其它化學溝通方式,例如偵測並躲避受感染或有疾病的人。

荷爾蒙行為

荷爾蒙也可以作為氣味訊號。

在一份刊登在《荷爾蒙與行為》(Hormones and Behavior) 期刊的研究中,科學家發現男人會認為女人的氣味在排卵時變得更吸引人,而排卵也是女性生殖力最強的時候。這很可能是因為男人可以偵測女人荷爾蒙的週期性變化,例如雌激素的增加。

有名的荷爾蒙──睪固酮也會導致許多雄性動物改變牠們的行為。雄性非洲象會經歷一年一次、每次為期一個月的睪固酮升高期,也就是「發情期」(musth),睪固酮升高會激起牠們和其它公象競爭爭取群體中主導地位的意願。

處於發情期的雄性大象會變得好鬥且對交配更有興趣,和發情中的鹿類似。相反地,青春期的公象在發情期會釋放出一種很像蜂蜜的氣味,暗示其它公象牠們沒有威脅性。

安定的氣味

費洛蒙還有其它作用包括導航、哺育孩子,甚至是保持冷靜。

在外出覓食時,許多種類的螞蟻都會留下「足跡費洛蒙」(trail pheromones),這是一種像是「化學麵包屑」的道路記號,用來指引牠們自己和同伴到達最棒的食物來源地。

新生的小穴兔(European rabbit)會對一種乳腺費洛蒙產生反應,這種費洛蒙從母親乳頭周圍的腺體釋放出來,讓小穴兔可以迅速找到媽媽的乳頭並吸奶。這種費洛蒙也存在於母親的奶水中。

另外,你可能完全沒有發現,你的家中就有某些秘密氣味正在傳播。

家貓的臉上有氣味腺,牠們會用鼻子將這種味道擦到物體、其它動物和人身上。這種舉動叫做「觸擊」(bunting),對於你的貓科朋友有鎮靜的效果。

延伸閱讀:野生動物也懂靠保持社交距離防疫狗改不了吃屎又怎樣!自有道理的動物怪癖

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