是谁创造了人类的鼻子

无论是从古生物学还是现代动物的比较研究都不难证实,只有我们这些自称为“有理性”的人类才在扁平的脸面上长着这么个高挺的鼻子,具有挺起的鼻梁和前突的鼻头,鼻孔朝下。人类的祖先——类人猿和其现代近亲猿猴类没有这样的鼻子,大多数现代猿猴只是在扁平的脸上露出两个朝前的鼻孔。其它所有具有类似高挺或前突鼻子的动物其脸面也必然会相应的前突,而不象人的鼻子那样犹如一马平川上突然隆起的一个小山丘。人为什么会长出这么个高挺的鼻子呢?鼻子是随着人脱离动物界变成有理性的人而出现的,它是如何进化的?其起源包含有什么特殊的含义     

劳苦功高的鼻子

鼻子是面部的一个重要器官,由外鼻、鼻腔和鼻窦3部分所组成。鼻子里有嗅觉神经,通过它可以感知各种味道。根据形状的不同,人们把鼻子分成鞍鼻、波头鼻、蒜头鼻、驼峰鼻等7种类型,其外形还有高低、宽窄之别。黑种人属宽阔鼻,白种人属细高     

《科学》:研究称人类鼻子可嗅辨1万亿种气味

<正>鼻子的嗅觉可能比我们认为的灵敏得多,美国《科学》杂志20日刊登的一项新研究显示,人类的鼻子理论上可以嗅辨至少1万亿种气味,而不是先前认为的1万种。尽管人眼可以区分数百万种颜色,人耳可以听出约50万种音调,但学术界一直认为,人类鼻子只能嗅辨大约1万种气味。参与研究的美国洛克菲勒大学教授莱斯利·沃歇尔说:"我们的研究显示,人类嗅辨气味的能力比任何人预想的都要强大得多!"     

谈谈动物的鼻和嗅觉

一提到嗅觉,人们自然会联想到这是鼻子的功能。不同动物的鼻子着生位置和形状亦有所不同。猴类的鼻子一般位于颜面部的前下方,与人鼻很相似;地下穴居动物如鼹鼠的鼻是口、鼻愈合呈一长圆筒状;水生动物鳄类、鲸类、鱼类的鼻,一般位于头顶或前上方,鳄类鼻部还有瓣膜,当身体没入水中时,就用瓣膜封闭鼻孔。长鼻猴和大象都有一个特别长而下垂的鼻;金丝猴的鼻小而朝天,故称“仰天鼻”;旧大陆猴的鼻孔间距离较窄,鼻孔向下长;鲫鱼的鼻是两个皱折囊形成有小孔……。鼻一般具有呼吸、防护、嗅觉等功能,然而鱼的鼻不与口腔相通,没有呼吸作用,只有十分灵…     

嗅觉受体在非嗅觉组织和细胞中的作用及其机制

嗅觉受体(olfactory receptor)不仅表达在鼻腔中,还广泛表达在全身其他部位,起着重要的生理作用.本文综述了非嗅觉组织和细胞中表达的嗅觉受体及其功能,这些嗅觉受体通过调控细胞周围的内源性化学物质,维持正常的生理功能,并且能在选定的外源性配体刺激下,表现出特定的功能.在医药领域,大约有40%上市药物的作用靶点都来自于G蛋白偶联受体(GPCR)家族,而嗅觉受体是GPCR中最大的基因家族,鉴于其表现出的重要作用,我们推测这些嗅觉受体可能成为未来重要的药物靶标.本文对非嗅觉组织和细胞中嗅觉受体功能的综述,一方面有利于将其作为潜在药物靶点,开发新的药物,另一方面也为中药中挥发性单体的药理作用提供了新的研究思路.     

细菌也有“嗅觉”

<正>嗅觉是动物的一个重要感官功能,而一项最新研究显示,细菌这种单细胞生物也有类似的"嗅觉",它可以感知空气中的气味,并由此对周边环境做出判断。     

扬子鳄鼻腔上皮光学显微镜及扫描电镜观察

本文通过光镜和扫描电镜研究了爬行动物扬子鳄鼻腔上皮的组织学。结果表明:其嗅觉上皮的组成细胞类型与两栖类、鸟类和哺乳类基本相似,但嗅细胞纤毛形状则有所不同;扬子鳄与两栖类、鸟类嗅纤毛相似,呈丝状,而哺乳类嗅觉纤毛则呈棍棒状;据外,扬子鳄鼻腔不同部位可发现不同类型嗅纤毛,鸟兽则无此现象,扬子鳄嗅觉上皮的分布仅局限于鼻腔中部前甲区和鼻甲区狭小范围,而兽类嗅觉上皮一般分布较广;扬子鳄呼吸上皮下未见兽类具有的混合型粘液腺,也未见兽类用以温暖空气的静脉丛,这和扬子鳄属外温动物而兽类为恒温动物密切相关。     

细胞分裂与人的寿命

细胞是身体的基本生命单位,整个人体大约有75万亿个细胞。在人体中细胞的生命也是有限的,随着时间的消逝,它要衰老和死亡。但是细胞可以通过它的分裂,不断复制新的细胞,有的细胞在人的一生中不断生长、不断更新、直至生命结束时才停止。如红细胞是体内最多的一种细胞,大约有25万亿个,但红细胞的平均寿命只有120天,为了     

“嗅觉机制”研究的新进展

人类可能会辨出近50万种不同的气味,但对于鼻腔深处发生的嗅觉的机制,仍在探索之中。以色列魏茨曼科学研究所的恩伯特·佩斯,伊曼纽尔·汉斯基等科学家对脊椎动物嗅觉机制的探索初见端倪。他们发现在做实验用的青蛙嗅纤毛中,腺苷酸环化酶的浓度非常高,当嗅纤毛受到4种不同气味的混合气体刺激时,该酶的活性增加了。科学家们认为,嗅觉敏感细胞对气味分子的反应似乎和细胞对激素的反应是相似的。他们在嗅纤毛中还发现一种和G-蛋白质大小和性质相同的蛋白质。所以,他们认为嗅觉的产生可能是以如下程序发生的:当有气味的气体分子和嗅纤毛膜上的受体分子结合后,     

闻香识英雄

某天清晨闻到的丁香花的独特花香,数年之后仍能记忆犹新,这究竟是为什么?人体能够分辨和记忆大约1万种不同的气味,人为何具有如此的"品"味能力?在人类诸种感觉中,嗅觉产生机理一直是最难解开的谜团之一。20世纪80年代,美国的两位科学家琳达·巴克、理查德·阿克塞尔决心用他们的精诚合作,叩开嗅觉科学的大门。阿克塞尔和巴克发现,人的鼻腔细胞膜上分布着不同气味受体。人体基因总数中的3%,即大约1000个基因,用于对气味受体进行编码,以分辨不同的气味。尽管气味受体只有大约1000种,但它们可以产生大量的组合,形成大量气味模式,这也就是人们能够辨别和记忆大约1万种不同气味的基础。有气味的物质首先会与气味受体结合,这些气味受体位于鼻内上皮的气味受体细胞中。气味受体被气味分子激活后,气味受体细胞就会产生电信号,这些信号随后被传输到大脑的嗅球的微小区域中,并进而传至大脑其他区域,结合成特定模式。由此,人就能有意识地感受到比如茉莉花的香味,并在另一个时候想起这种气味。不仅如此,人的嗅觉系统具有高度"专业化"的特征。比如,每个气味受体细胞仅表达出一种气味受体基因,气味受体细胞的种类与气味受体完全相同。气味受体细胞会将神经信号传递至大脑嗅球中被称为"嗅小球"的微小结构。人的大脑中约有2000个"嗅小球",数量是气味受体细胞种类的2倍。"嗅小球"也非常的"专业化",携带相同受体的气味受体细胞会将神经信号传递到相应的"嗅小球"中,也就是说,来自具有相同受体的细胞的信息会在相同的"嗅小球"中集中。"嗅小球"随后又会激活被称为僧帽细胞的神经细胞,每个"嗅小球"只激活一个僧帽细胞,使人的嗅觉系统中信息传输的"专业性"继续得到保持。僧帽细胞然后将信息传输到大脑其他部分。结果,来自不同类型气味受体的信息,组合成与特定气味相对应的模式,大脑最终有意识地感知到特定的气味。除了在理论上揭开人类嗅觉机能的秘密,两位科学家还发现,鱼的嗅觉器官中大约有100个气味受体,而老鼠却有大约1000个。如今,他们的一些基础研究理论已被运用到实际生活中。比如说,老鼠被训练搜寻地震后被埋在废墟下的人们。老鼠嗅觉灵敏,经过数月训练记住人类的气味后,科学家在它脑内植入电极,并与电子发报机相连。当它们被派往废墟现场,嗅到"目标"的气味之后,脑电波波动图形显示"啊哈,找到了"。此时,技术人员可通过设备确定小老鼠的位置,同时也就能知道被困人员的下落。比如说,日本科学家正在研发的一种"空气炮"。当人们在购物中心物色商品时,它会"开炮"——喷射一种特殊气味,譬如说新鲜面包味或是香水味,经过气味对大脑的刺激,消费者的购物欲望在不知不觉中被大大激发,皮夹中的钱则大把大把流向经营者腰包。虽然上世纪90年代初,两人的这一科学成就曾经在生命科学界引起了不小的轰动,但是他们并没有奢望某一天自己会捧得沉甸甸的诺贝尔奖。当2004年10月4日阿克塞尔得到这一突然而至的喜讯时,他几乎幸福地"晕过去"。瑞典一家广播电台为录制节目,深夜打电话到阿克塞尔位于美国加利福尼亚州的家中。电台记者告知他获奖并向其提问,阿克塞尔非常吃惊,说为获奖而感到荣幸,但强调自己从未想过会得到诺贝尔奖。"那真是不可思议,"他说,"我从未想过这些,我只是在想着我的科学。"记者又问,得知获奖消息后,他要做的第一件事是什么, 他回答说:"我要喝一杯咖啡。"巴克在家中接受美联社记者采访时同样对自己获奖一无所知。她说:"人们都这样说,‘你理应获得诺贝尔奖’,当然,我为此感到非常荣幸。"评委会把这一奖项颁给这两位科学家并非出于任何商业利益或医疗目的,而是为了"鼓励对人类一大重要感官的探索研究"。诺贝尔医学奖并没有设立任何具体的标准。阿尔弗雷德·诺贝尔当年在设立这项奖项时只是表示,该奖项的得主"必须是在医药或生理学领域做出最重要的贡献"。虽然这项成果目前在临床上的意义还很难预测,但这项开拓性的基础研究成果还是摘得了大奖。但评委之一的瑞典卡罗林斯卡医学院教授翁格斯泰特风趣地说:"至少我们终于知道人和人之间有多么不同。弄清楚了为什么有的人那么爱吃的某种食物,在另一些人那里却一点引不起食欲。"或许,翁格斯泰特教授对这一成就早已情有独钟。他说:"这两位教授已经被提名多次。从1991年他们发表那篇论文时,我们就开始关注了。"曾经获得诺贝尔奖的德国科学家胡贝尔曾经说过:我们不关心某个科学领域的应用技术突破,我们只想踏踏实实地搞好我们的基础研究。这种鼓励基础创新的精神正是设立诺贝尔奖的宗旨所在。     

封面故事

哺乳动物的嗅觉系统由嗅上皮、嗅球和更高级的嗅觉中枢组成。直接探测气味分子的细胞——嗅感觉神经元位于鼻腔内的嗅上皮上。嗅感觉神经元的纤毛上表达很多气味受体蛋白,这些蛋白可以检测进入鼻腔的气味分子。每个嗅感觉神经元只表达一种特定的气味受体。表达一种气味受体的嗅感觉神经元投射到嗅球中的一到两个嗅小球中,一     

2001年诺贝尔生理学或医学奖

所有的有机体都由细胞组成,它们通过细胞分裂而倍增。一个成人大约有100万亿个细胞,它们都是由一个单细胞－－受精卵发育而来的。成人细体中有大量的可持续分裂的细胞来替代那些死亡的细胞。在细胞分裂之前,它要长大到一定的程度,复制它的染色体,并精确地将它们分到两个子细胞中。这些不同的过程在细胞周期中是协调完成的。荣获2001年诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家在细胞原控制方面作出了杰出的贡献。他们已经确定了在所有的真核生物,包括酵母、植物、动物和人类中调节细胞周期的关键分子,这些重大发现对研究细胞生长的所有方面都有重大的影响,可能从长远来看开辟了治疗癌症的新途径。     

女性用鼻子寻找伴侣

人类的爱慕之心多半是建立在美的基础上。然而,一项最新的研究成果显示,在如何选择伴侣上,女性的嗅觉发挥着重要的作用。人们在选择伴侣的过程中会本能地用上鼻子,根据气味判断对方是否适合自己。科学家解释说,这种依靠嗅觉辅助辨别心     

尼人鼻子的功用

众所周知,尼安德特人体格粗壮,面部宽阔前突,特别是长着一个硕大的鼻子。但是,尼人的鼻子究竟有多大以及为什么前突,人类学家们有多种解释。新墨西哥州立大学的罗伯特·弗兰西斯科和埃里克·特林卡斯详细研究了南北欧和地中海的尼人化石。研究的结果是,尼人鼻子的突出程度比现代人鼻子的平均值大到多,宽得多。尼人鼻子的鼻孔很大,鼻腔容积也很大,这样可以在呼吸时通过大的气流。无     

哺乳动物味蕾细胞分型及其细胞间信息传递

味觉是动物基本的生理感觉之一,在人类的感官研究方面,味觉一直滞后于视觉、嗅觉、触觉和听觉.味蕾是味觉的主要感受器,由于传统的细胞生物学研究手段很难在味觉研究中得到应用,人类和动物味觉的信号传递与编码机制目前还处于探索阶段,是目前的研究热点之一.近年来,随着现代分子细胞生物学和微电子传感器技术的发展和应用,味觉研究取得了较大进展.本文主要对近年来对味蕾结构和味细胞间的信号传递研究成果进行了综述,重点介绍了味细胞分型及其特征、味蕾细胞间信号传递途径及其编码机制.     

嗅球对嗅觉信息的处理

哺乳动物的嗅觉系统拥有惊人的能力,它可以识别和分辨成千上万种分子结构各异的气味分子。这种识别能力是由基因决定的。近年来,分子生物学和神经生理学的研究使得我们对嗅觉识别的分子基础和嗅觉系统神经连接的认识有了质的飞跃。气味分子的识别是由一千多种气味受体完成的,鼻腔中的嗅觉感觉神经元表达这些气味受体基因。每个感觉神经元只表达一种气味受体基因。表达同种气味受体的感觉神经元投射到嗅球表面的一个或几个嗅小球中,从而在嗅球中形成一个精确的二维连接图谱。了解嗅球对气味信息的加工和处理方式是我们研究嗅觉系统信号编码的一个重要环节。文章概述并总结了有关嗅球信号处理的最新研究成果。     

磁共振脑功能成像在小动物嗅觉研究中的应用

综述了磁共振脑功能成像(functional MRI,fMRI)在嗅觉研究中的应用,着重介绍fMRI在小动物嗅觉研究中的优势,以及近10年来fMRI在嗅球(olfactory bulb,OB)信息编码、处理和传输机制研究中所取得的进展．作为人类最古老的感觉方式之一,整个嗅觉系统(除鼻腔中的嗅细胞)都属于边缘系统,这赋予嗅觉系统一般的感觉功能和许多不为人所熟知的对情感、记忆以及生理和心理状态调控的功能．同时,由于缺乏有效手段,其内在性也使得嗅觉系统在大脑中的信息编码、处理、传输和感知等机制的研究极为困难．fMRI由于具有相对高的时间和空间分辨率,并可以无创地、重复地观测大脑任何部位的神经活动而被广泛应用于神经科学的研究．fMRI在嗅觉系统的应用使我们对人的嗅觉高级中枢感知机制方面的研究取得了一定的进展,而嗅球为嗅觉信息编码和处理中心,由于其尺寸和人体MRI空间分辨率的限制,对人OB中编码机制的研究一直无法进行．     

闻香识英雄

某天清晨闻到的丁香花的独特花香，数年之后仍能记忆犹新，这究竟是为什么?人体能够分辨和记忆大约1万种不同的气味，人为何具有如此的“品”味能力?在人类诸种感觉中，嗅觉产生机理一直是最难解开的谜团之一。     

嗅觉器官能辨别气味与特异受体蛋白的存在有关

哺乳动物的嗅觉系统能够察觉出空气中浓度低到一万亿分(1×10~(-12))之几的气味刺激。人类能在万种不同气味中辨别出某种化合物。一种气味被脑所察觉通过气味的识别和神经的作用两个过程。最初的气味信号传导发生在嗅觉神经上皮,而感觉信息的作用发生在嗅球和皮层高级中枢。     

树鼩在医学生物学中的应用

目的树鼩是一种新型实验动物,由于它的许多分子与细胞结构近似于人类,已成功建立了多种人类病毒感染的动物模型,并在神经生物学、生殖生物学、免疫学和社会心理学等方面有相当广泛和深入的应用和研究。