发布时间：2024-08-23 14:33:56 栏目：精选百科
许多毛毛虫以其特殊的食物偏好而闻名，当它们变成蝴蝶时，它们也会带着这些偏好。例如，帝王蝶只以乳草植物为食，而酸橙蝶则以酸橙叶为食。尽管它们来自一个共同的祖先物种，但这些独特的饮食偏好是新加坡国立大学 (NUS) 研究人员感兴趣的一点。
新加坡国立大学理学院生物科学系的研究人员在早期的一项研究中证明，当毛毛虫以它们日常饮食以外的树叶为食时，几天后它们会更喜欢这种植物的气味。值得注意的是，这些毛毛虫还会将这种习得的气味偏好遗传给它们的后代。
这种现象在自然界中也经常出现，当雌性蝴蝶错误地将卵产在错误的植物上时，毛毛虫会发现自己身处新的食物植物上。新植物可以食用，但有新的气味，毛毛虫会学会喜欢这种新气味，并将这种偏好传递给它们的后代。这种遗传方式可能有助于宿主转换，并最终形成新的物种，每个物种都有自己的食物偏好。
“由于新的食物偏好是在毛毛虫的大脑中形成的，因此尚不清楚这些偏好是如何被它们的后代遗传的，”领导该研究小组的安东尼娅·蒙泰罗教授解释道。
这项研究的第一作者、博士研究生 V. Gowri 博士说：“后代是由父母双方生殖腺中产生的两个细胞(一个卵子和一个精子)融合而成的，这些细胞位于远离大脑的位置。目前还不清楚嗅觉偏好是如何传递给这些细胞的。”
为了发现影响这种适应行为的因素，研究小组进行了实验，并表明毛毛虫的血液(称为血淋巴，沐浴在大脑和生殖器官中)含有促进新嗅觉偏好遗传的因素。
新加坡国立大学团队于 2024 年 5 月 15 日在科学期刊《生物学快报》上发表了他们的研究成果。
毛毛虫的嗅觉测试
毛毛虫的血液可以介导因子从大脑到生殖腺的运输，从而影响下一代的嗅觉偏好。或者，如果这些因子包含在形成胚胎的精子或卵细胞中，它可以将这些因子从食物中转移到下一代胚胎的大脑。
为了测试毛毛虫的血液是否含有这些因素，研究人员给刚孵化的毛毛虫喂食含有新气味的植物或对照植物。待毛毛虫成熟后，研究人员从它们体内采集了一些血液。采集到的血液被注射到没有食用任何一种食物的毛毛虫体内。
从这个实验中，研究人员观察到，接受对照组喂养的毛毛虫血液的毛毛虫坚持它们通常的菜单。相比之下，那些接受含有新气味的食物喂养的毛毛虫血液的毛毛虫开始倾向于这种饮食变化。最有趣的是，它们许多天后出生的后代也是如此。
蒙泰罗教授说：“这让我们非常惊讶，因为这个实验表明，毛毛虫可以学习对某种气味的偏好，而不需要气味通过触角进入毛毛虫的身体，就像教科书上说的那样。”
这些实验表明，一种可能有助于毛毛虫在进化过程中改变食物偏好的机制。研究人员希望进一步探索嗅觉偏好遗传的机制，并分离出从一代遗传到下一代的特定因素。
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