“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,     

鸽子长途飞行靠嗅觉而非地磁导航

一直以来，我们相信人类在求偶过程中，气味可能扮演了重要角色。一批科学家最近终于找到证据证明这种说法，他们从老鼠身上发现了嗅觉“感受体”，专门用来侦测异性发放的费洛蒙——一种传递性信息的荷尔蒙，而这种感受体的基因也在人类身上存在。     

《细胞》：果蝇体内发现一类新的气味受体

斯坦福大学生物学系,霍华德休斯医学院顶级华人科学家骆利群在1月9日2009年第一期《细胞》（Cell）上发表文章,在果蝇体内发现一类新的气味受体。     

嗅觉之谜--2004年诺贝尔生理学或医学奖简介

瑞典卡罗林斯卡医学院于 2 0 0 4年 10月 4日宣布 ,将本年度诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家理查德·阿克赛尔 (RichardAxel)和琳达·巴克(LindaB .Buck) ,以分别表彰他们在气味受体 (odor antreceptors)和嗅觉系统 (olfactorysystem )组织方式研究中作出的杰出贡献[1] 。人的嗅觉粘膜中约有 5百万个嗅觉神经元。每一个嗅觉神经元至少有 10条细微的纤毛浸泡到细胞表面的薄层粘液中。科学家们相信 ,在这些纤毛中有识别并能结合气味分子的受体蛋白 ,从而刺激转换成神经冲动 (信号 )。当气味激活一个神经元时 ,信号便沿着神经细胞轴突而…     

蟑螂也有条件反射

据美国《科学》杂志在线报道,研究人员向快要饿死的美国蟑螂Periplaneta americana喂食能够引起食欲的蔗糖,同时在附近释放一种香草或薄荷油的气味。后来,当再次闻到这2种气味后,即便没有蔗糖,这种昆虫也会流出口水。这种分泌唾液响应将帮助科学家在相对简单的大脑中更好地研究     

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。     

植物气味与保健

植物气味与保健马荣全许多植物都能释放气味。但植物不同，气味也不同，有的香，有的臭，有的辣，有的腥。这些气味对人体会产生一定的影响。如植物的芳香气味，能调节人的生理和心理机制，有利于身体的保健和疾病的康复。植物气味有哪些保健功能呢？首先，植物气味可以消...     

世界最长的竹节虫

美国科学家最近在一项研究中发现，当植物受到外部伤害时，能够向根部发出化学信号以寻求帮助，接收到信号的根部会分泌出一种富含碳元素的化学物质苹果酸，以吸引土壤中的枯草芽孢杆菌，在植物根部周围形成一层抗菌保护膜，帮助它们尽陕康复。除此以外，还有研究发现，谷类植物在受到一些害虫侵扰时，会散发出一种鸡尾酒般的气味，从而吸引害虫的天敌寄生黄蜂。     

艾虎对猎物和捕食者气味的反应

在室内条件下通过双通道选择实验确定艾虎(Mustela eversmanni)在通过不同气味源的场所中的取食量以及利用时间和利用频次，由此分析捕食者气味和猎物气味对艾虎取食行为的影响。研究结果表明，在无任何气味源存在时，艾虎在对照气味和对照气味组这两个场所中的取食量、活动时间和活动频次基本一致。在猎物高原鼠兔(Ochotona curzoniae)气味和对照气味组及高原鼢鼠(Myospalax baileyi)气味和对照气味组的两组实验中，艾虎在通过猎物气味的场所中的取食量、活动时间和活动频次与对照气味场所中比较也无明显的差异，但是在天敌动物赤狐(Vulpes vulpes)气味存在的条件下，艾虎明显减少在通过赤狐气味的场所中的取食量、活动时间和活动频次。同时，当间接捕食风险天敌动物赤狐气味存在时，艾虎明显增加了总的取食量，减少了在巢箱中居住的时间，而将更多的时间停留在无风险的场所中，这说明艾虎能够利用天敌动物赤狐的气味，采用增加取食量和减少高风险区域活动时间的策略来降低被捕食风险。     

雌性根田鼠断奶后对亲本尿气味的记忆

为研究亲子分开后雌性根田鼠对亲本气味的记忆持续时间，分别在未分开（20日龄）、分开10 d（30日龄）、20 d（40日龄）、30 d（50日龄）、40 d（60日龄）时，以新鲜尿作气味源，在行为观察箱中记录雌性根田鼠对不同气味源的行为响应模式，结果表明：(1) 未分开时，雌鼠遭遇父本气味时自我修饰的频次极显著高于陌生雄鼠气味，在分开10 d时，雌鼠接近父本气味的频次显著多于接近陌生雄鼠气味的频次，其对前者反标记显著少于后者；(2)分开20 d后，雌鼠对父本和陌生雄鼠气味的行为响应无明显差异；(3) 未分窝时，雌性根田鼠幼仔对母本和陌生雌鼠气味的行为响应无差异；（4）分开10—40 d时，雌性根田鼠对母本和陌生雌鼠气味表现出不同的行为响应模式。以上结果表明，在亲子分开10 d时，雌鼠仍能识别父本和陌生雄鼠的气味；分开20 d后，雌鼠不再能够识别父本和陌生雄鼠的气味；在亲子分开40 d时，雌鼠仍能识别母本和陌生雌鼠的气味。因此，雌鼠对父本气味的嗅觉记忆时间可以持续到亲子分开10—20 d之间；而对母本气味的嗅觉记忆时间则可以持续到亲子分开40 d以上。     

科研快讯

<正>Science:疟原虫触发人体产生吸引蚊子的气味科学家可能发现了疟疾感染者招引蚊子的部分原因。疟疾是经蚊子叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病。寄生于人体的疟原虫共有四种,即间日疟原虫,三日疟原虫,恶性疟原虫和卵形疟原虫。蚊子喜欢叮咬已感染上疟疾的人,而且明显是由某种气味引起的。如今,在一项新的研究中,瑞典研究人员说,他们鉴定出疟原虫分泌出的一种物质触发人体产生这种气味,而且这种气味仅为蚊子所察觉到。相关研究结果在线发表在Science期刊上。英国利物浦热带医学院寄生虫研究     

两性吸引除了性信息素还有其他因素

声音，色彩和气味是同种昆虫间性吸引的重要因素。对于这些种特异的性吸引因素，尤其是性信息素的作用，法国的科学家在2007年6月19日《PLoS One》上发表文章，提出质疑。他们利用性信息存在差异的Z型和E型欧洲玉米螟Ostrinia　nubilalis进行杂交和回交，获得了与亲本性信息素相同但是遗传背景不同和与亲本性信息素不同但是遗传背景相似的个体。     

气味“盲”的遗传学

有些人发现实验室试验中出现的类固醇雄烯酮有恶臭,酷似陈尿臭味或浓烈的汗臭味;另一些人说它是一种微妙的、甚至悦人的气味;还有一些人(约占调查对象的50％)却说这种化合物一点气味也没有.最近,宾夕法尼亚洲费城莫内尔化学感觉中心的科学家报告说,对雄烯酮的嗅觉能力是由遗传决定的。在同卵孪生子中,一对孪生子或者都能嗅到雄烯酮的气味,或者都不能嗅到;而在异卵孪生子中,仅60％对雄烯酮是否散发气味的感觉一致。 Charles J.Wysocki和Gary K.Beauchamp在8月份的《美国国家科学院院报》(第15期)上报告说:“嗅觉感受器的性质和识别各种气味的机理仍然难以捉     

棉铃虫触角气味物质结合蛋白的鉴别

昆虫触角内的气味物质结合蛋白ｏｄｏｒａｎｔ－ｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ（简称ＯＢＰ）是触角嗅觉感受器淋巴液中的一类水溶性蛋白质,能和气味物质结合。ＯＢＰ的发现可追溯到１９７０年,美国科学家Ｒｕｄｄｉｆｏａｄ根据实验,推断触角中有某种蛋白质,和嗅觉有关~（［１］）。１９８１年Ｖｏｇｔ和Ｒｉｄｄｉｆｏａｌ用标记激素证明了上述推论的正确性,把它称为外激素结合蛋白（ｐｈｅｒｏｍｏｎｅ－ｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ,缩写为ＰＢＰ）~（［２］）。１９９０年Ｂｒｅｅｒ报道了另一类ＯＢＰ──普通气味物质结合蛋白…     

气味与嗅觉--2004诺贝尔生理学/医学奖简介

2004年10月4日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布,本年诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国科学家理查德·阿克塞尔(RichardAxel)和琳达·巴克(LindaB.Buck),以表彰他们在人体气味受体和嗅觉系统组织方式研究中作出的杰出贡献。     

加科学家发现“死亡熏除＂法可驱赶所有昆虫

日前,科学家发现不管是蟑螂还是毛虫,它们在死亡之后,都会散发出具有恶臭的酸性脂肪类混合物,而这种气味能够驱赶室内所有昆虫。加拿大麦克马斯特大学（McMaster University）生物学家大卫.罗洛（David Rollo）在研究蟑螂的社会行为时发现了这种奇怪现象。     

《国家科学院院刊》：发现鲜味味觉受依的分子机制

美国科学家发现了鲜味味觉受体的分子机制,鲜昧是五种味道中最神秘的一种,是一种开胃的味道,自然存在于一系列食物中,在进食的时候能给人以愉悦的感觉。相关论文发表在《国家科学院院刊》上。     

腐尸味巨型鲜花如何吸引昆虫

据英国《新科学家》杂志报道,一种花巨型海芋发出一股奇怪的腐尸气味,目的就是为了吸引一些食肉性昆虫前来帮它传授花粉。那么它们是如何做到这一点的呢？德国波恩大学的科学家无意中拍下的电视录像揭示了这一秘密。拍摄录像的德国波恩大学的威廉·巴斯洛特说：“影片摄制组使用非常强大的背景光拍摄,我们突然看到一股烟从该花的中心柱上升起。我们认为该花着火了。”     

植食性昆虫寄主植物嗅觉搜寻述介

植食性昆虫与寄主植物关系的本质是化学。植食性昆虫搜寻寄主的嗅觉媒介是植物气味即化学信息物质。在介绍植物气味构成及其扩散模型基础上，阐述了植物气味在地上植食性昆虫成虫、幼虫和地下植食性昆虫搜寻寄主过程中的嗅觉导向作用，并指出了今后相关研究需要注意的问题。从植物与环境因子的关系来看，植物气味包括构成性气味和诱发性气味两类，这两类气味的概念既相联系而又不同。构成性气味组分及构成因植物分类地位等而不同。诱发性气味组分因植食性昆虫取食、植物病原微生物、机械致伤等因子的胁迫而变化，这种变化性状随植物属和/或种、植株生长发育阶段、胁迫因子性质及其作用方式而不同。无论是哪种植物气味，其释放均具有节律性。气味扩散过程比较复杂，扩散状态可用数学模型表征。对于地上植食性昆虫成虫，植物气味对其寄主搜寻行为具有导向特异性，重点分析了这种特异性形成的两个假说；鳞翅目昆虫幼虫，能够利用植物化学信息物质趋向寄主植物或回避非寄主植物；地下植食性昆虫搜寻寄主，既与寄主植物地下组织释放或分泌的次级代谢物有关，又与一些初级代谢物有关。初级代谢物中的CO₂,起着“搜寻触发器”作用。有助于增强人们对昆虫与植...     

苹果实蝇同域品系分化过程中的后合子隔离机制——杂交后代对亲本寄主果香气味的化学敏感性

苹果实蝇Rhagoletispomonella是研究寄主植物变迁所引发的同域种系分化现象的模式昆虫种。许多Rhagoletis品系利用果香气味作为一种重要的嗅觉指标来区分其各自的寄主植物。由于Rhagoletis喜欢聚集在其寄主植物果实表面或附近交配,对于寄主果香气味的偏爱往往直接转变为各品系间的交配前生殖隔离。康乃尔大学的科学家研究了以苹果、山楂和山茱萸为寄主的几个Rhagoletis姐妹品系辨识果香气味的遗传学基础。风洞实验结果表明,分别以苹果、山楂和山茱萸为寄主的各品系杂交后代嗅觉感受能力与其亲本有显著差异,主要表现为杂交代对于可以引起亲…