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八爪魚靠觸鬚「嚐味」? 吸盤上化學觸覺受體為關鍵

2020/10/30 — 18:51

圖片素材來源:Stephanie Harlacher @unsplash

圖片素材來源:Stephanie Harlacher @unsplash

人類因為舌頭上有味蕾,所以嚐到不同味道。那八爪魚呢?最新刊於《細胞》的研究指,八爪魚竟然用觸鬚上吸盤便可品嚐味道,當中秘密與其細胞有關。

過去一直有學者懷疑八爪魚可使用觸鬚接收到環境訊息,了解附近是否有獵物,從而增加其成功覓食機會。然而,這份新的哈佛研究才是學界首次在分子水平上,分析八爪魚觸鬚上的吸盤。

研究首先仔細觀察八爪魚觸鬚的神經系統,確定了觸鬚上吸盤中哪些細胞與感覺、嚐味有關。然後,團隊分離並複製了這些化學觸覺受體(chemotactile receptors) ,並將其插入青蛙和人類細胞系中,由於這些細胞本身不會帶這些受體,此舉有助了解這些細胞,會否因受體而能夠嚐味,或有了觸覺。

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觸覺受體助八爪魚隱身

團隊其後將這些細胞載體放到水缸中,並加入摸擬可觸發八爪魚活動的不溶水物質。團隊發現,鹽等水溶性物質不會激活受體,相反不溶於水的物質,才會激活受體活動,而有最激烈反應的是來自魚與蟹的抽取物,受體除了能辨別微細的觸感,亦可辨出不同化學物質,包括避開有毒生物。

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團隊又發現,八爪魚觸鬚末端的吸盤有最多化學觸覺受體,且在接觸到表面時才會傳回訊號,讓八爪魚知道自己是在接觸無生命的物體,抑或是纏繞到獵物,加快其活動速度。

有參與研究的分子生物學家 Nicholas Bellono 指,這對於八爪魚隱身或找出無法觸及的獵物非常有用。他補充,研究表明八爪魚甚至海洋生物也可以接觸方式,檢測到海水中難溶的分子。

辨別味道需兼具大腦能力

此外,團隊在 3 種不同八爪魚發現了觸覺受體的基因,但無參與研究的加州大學生物學家 Rebecca Tarvin 解釋,其他頭足綱動物如魷魚,似乎未有類似地使用其腳上吸盤品嚐環境味道。

Bellono 認為八爪魚要辨出環境味道,也需要有出色的大腦能力,以過濾水中大量不同化學訊息,這可從其三分之二的神經元都在觸鬚上解釋。他指,人類對這種獨特的感覺運動系統如何在其他頭足綱動物中進化非常感興趣,對於牠們在演化、生理學方面,人類仍存在許多疑問,學者也正在探索之中。

來源:
IFLScience, Octopuses Taste With Their Arms Using Sensors In Their Suckers, 29 October 2020
Science Alert, Octopuses Can Taste You With Their Arms. Here's How That's Possible, 29 October 2020

報告:
van Giesen, L., Kilian, P.B., Allard, C.A.H. & Bellono, N.W. (2020). Molecular Basis of Chemotactile Sensation in Octopus. Cell Vol183 Issue 3, p594-604.E14. doi: 10.1016/j.cell.2020.09.008

文/Alan Chiu

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