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鱼类也怕痒?它们竟找鲨鱼来“挠挠”

2024-12-08来源:天脉网编辑:瑞雪

瘙痒,这一人类常见的感官体验,其实并非人类所独有。在动物界中,许多生物同样会感受到这种令人难以忽视的感觉。然而,对于水生生物如鱼类,它们是如何感受瘙痒,又如何应对这一感觉的呢?科学家们通过一系列实验,为我们揭示了这一谜团。

瘙痒感通常是由外界刺激物或内部信号,如炎症因子所引发的。在人体中,这种刺激会激活一种名为TRPA1的离子通道蛋白,它分布在感知神经元的末梢,负责感知化学和物理刺激。当TRPA1被激活时,神经元内的钙离子流动增加,产生电信号,这些信号迅速传递到负责瘙痒感的感觉神经元中,最终让我们感知到“痒”。

为了探究鱼类是否也会感受到瘙痒,美国华盛顿大学的一支科学团队选择了斑马鱼作为研究模型。他们筛选了几种在哺乳动物中常用的瘙痒诱导物质,其中包括咪喹莫特。实验结果显示,当斑马鱼幼体接触到咪喹莫特时,它们会表现出一种特殊的行为——频繁地用嘴部摩擦鱼缸壁,仿佛试图“挠痒”。这一发现表明,鱼类同样具有瘙痒感。

为了进一步研究鱼类瘙痒感的机制,研究者们利用基因编辑技术关闭了斑马鱼体内的TRPA1通道。他们发现,当这些“小转基因鱼”接触咪喹莫特时,它们完全停止了摩擦行为。这一发现强烈暗示,TRPA1通道可能是咪喹莫特引发瘙痒感的关键。研究者们还发现,即便是TRPA1通道,面对不同浓度的化学物质也会产生截然不同的反应。

然而,瘙痒和痛觉在生理上其实共享一部分神经通路。它们都可以通过TRPA1通道感知刺激,但通过不同的神经元分支和激活阈值,它们实现了“分工协作”。痒感受器对低强度刺激作出反应,专注于小范围的威胁;而痛感受器则对高强度刺激作出反应,处理更紧急的情况。这种“双轨制”机制帮助生物区分了刺激的轻重缓急,从而选择更合适的行为。

除了斑马鱼,科学家们还在其他鱼类中观察到了类似的瘙痒行为。澳大利亚西澳大学的研究团队发现,一些海洋鱼类会主动磨蹭鲨鱼来清除身体表面的寄生虫。寄生虫在鱼体表寄生时会引起组织红肿和瘙痒感,而鲨鱼皮肤的独特结构使其表面粗糙,非常适合磨蹭。这种行为不仅是鱼类适应环境的生存妙招,更是自然界复杂互动的缩影。

在这项研究中,科学家们还发现了一个有趣的现象:小鼠的TRPA1通道对咪喹莫特的反应比斑马鱼弱得多。这或许可以解释为什么咪喹莫特在小鼠中主要引发瘙痒,而在人类中却常常同时引发瘙痒和刺痛。这一发现不仅揭示了瘙痒感的一个重要机制,还为未来的药物研发提供了新的思路。

通过对斑马鱼和小鼠的实验,研究者们不仅揭示了瘙痒感的一个重要机制,还提出了一个迷人的假说:瘙痒可能是痛觉通路的“进化副产物”,帮助动物应对低强度的有害刺激。这种简单但高效的机制可能在脊椎动物中已经被保留下来。这一发现不仅丰富了我们对瘙痒感的认识,还为理解生物进化提供了新的视角。