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感觉系统/嗅觉系统/信息素和犁鼻器系统

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信息素

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信息素是一类独特的物种和性别特异性化学信号,它们提供有关性状和社会地位的信息。这些空气传播的化学信号由个体释放到环境中。信息素可以影响同种其他成员的生理和行为,并在各种生物过程中发挥至关重要的作用,包括交流、繁殖、领地标记和社会组织。事实上,存在报警信息素、食物踪迹信息素和性信息素。 [1] [2]

例如,在成年雄性家蚕(Bombyx mori)中,触角充当嗅觉和性信息素的感官器官。当后者结合时,会引发求偶行为。 [3].

需要注意的是,虽然信息素对一个物种内的个体有重大影响,但它们通常不会跨越物种界限。每个物种都有自己独特的信息素,这些信息素与其生殖和行为需求相对应。 [2]

犁鼻器系统

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使哺乳动物能够感知信息素的系统称为犁鼻器系统或雅各布森器官。犁鼻器(VNO)中的感觉神经元含有细胞体,这些细胞体包含能够检测周围环境中信息素的受体。尽管非常接近且相似,但该系统独立于嗅觉系统。事实上,它投射到一个单独的球状体,称为副嗅球,然后通过犁鼻杏仁核投射到下丘脑。它还拥有一类独特的基因,即犁鼻器受体(V1R 和 V2R),以及 Trp 受体。这些基因维持犁鼻器系统受体和蛋白质的产生和维持,使其能够作为一个整体系统发挥作用。 [4]

小鼠头部矢状切面的示意图。小鼠嗅觉系统(左)。MOB:主嗅球。MOE:主嗅觉上皮。AON:前嗅觉核。PC:梨状皮质。OT:嗅觉束。LA:杏仁核外侧部分。EC:内嗅皮质。小鼠犁鼻器系统(右)。VNO:犁鼻器。AOB:副嗅球。VA:犁鼻杏仁核。H:下丘脑。改编自 Dulac 等人,2003 年。

例如,研究表明 Trp2 敲除雄性小鼠不表现出领地行为(尿液标记),这是一种由其他雄性尿液中包含的信息素引起的正常行为:通过使犁鼻器失活,小鼠的行为发生了改变。此外,这表明 Trp2 通道是小鼠犁鼻器中检测雄性特异性信息素并引发攻击性领地行为所必需的。 [5]

在人类中,信息素是否会影响行为尚不清楚。专家之间存在广泛的持续争论。人类基因组中存在 VR 基因,但它们似乎不起作用。我们甚至有一个类似于犁鼻器的胚胎结构和一个胎儿副嗅球 (AOB),但它随着生长而退化。此外,灵长类动物具有可以归因于信息素或信息素样激素的反应。截至目前,这些问题仍未得到解决。 [2]

  1. KARLSON, P.; LÜSCHER, M. (1959). "'Pheromones': A New Term for a Class of Biologically Active Substances". Nature. 183 (4653): 55–56. doi:10.1038/183055a0.
  2. a b c Savic, Ivanka (2014). "Pheromone Processing in Relation to Sex and Sexual Orientation.". In CRC Press/Taylor & Francis (ed.). Neurobiology of Chemical Communication. Boca Raton (FL).
  3. Vogt, R. G.; Riddiford, L. M. (1981). "Pheromone binding and inactivation by moth antennae". Nature. 293: 161–163. doi:10.1038/293161a0.
  4. Dulac, C.; Torello, A. T. (2003). "Molecular detection of pheromone signals in mammals: from genes to behaviour". Nature Reviews Neuroscience. 4 (7): 561–562. doi:10.1038/nrn1140.
  5. Leypold, B. G.; Yu, C. R.; Leinders-Zufall, T.; Kim, M. M.; Zufall, F.; Axel, R. (2002). "Altered sexual and social behaviors in trp2 mutant mice". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (9): 6376–6381. doi:10.1073/pnas.082127599.
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