520硬核科普丨斑马鱼谈情说爱秘籍,请查收——

发布时间:2020-05-21
嘿,小伙伴们,520又来了,又到了光明正大谈情说爱的好日子了!


今天,我们也为大家准备了一个特别的硬核科普,主角儿嘛,自然是环特的团宠——斑马鱼,男男女女秀恩爱,我们早已司空见惯,斑马鱼也秀的一手好恩爱,是不是有点稀奇?


最近发表在《Current Biology》(IF: 9.193)杂志上的一篇研究报道——“关于谈情说爱的斑马鱼二三事”。

文章亮点如下:


🔷 交配行为抑制了斑马鱼的应激反应


🔷 模拟交配环境抑制了斑马鱼大部分的应激反应

🔷 鱼脑特定区域负责应激反应和交配行为

🔷 模拟交配环境抑制了鱼脑中应激反应控制区域


科学家们好奇了,Fishman教授说:“动物和人类做出的行为决策,受环境挑战控制,并受其内部驱动力调节,但对这些选择的生物学知之甚少。”


于是,科学家们研究了斑马鱼中物种生存的一个关键决定,使它们在交配和逃避威胁之间做出选择。


为了模拟威胁,研究人员脑洞大开,使用了“皮肤提取物”,即斑马鱼受伤时释放的信息素的复杂混合物,以此模拟了一个交配环境,也就是把鱼放在“交配水”里(交配水,就是之前交配过的鱼洗过“鸳鸯浴”的水)。当斑马鱼暴露于该物质时,通常会表现出强烈的警报响应,在水箱底部附近迅速游泳然后冻结。


然而,斑马鱼居然依旧对警报不闻不问。当斑马鱼交配时,他们忽略了威胁。而且,它们不需要交配就可以忽略威胁——暴露于之前由斑马鱼交配而来的“交配水”就足够了。这个研究表明,这种行为是由于水中释放出的生殖信息素所致。


因与人类具有高度的基因同源性,斑马鱼被广泛应用于生物发育、药物评价、人类疾病研究、保健食品及化妆品评价等多个领域。


哈佛大学干细胞与再生生物学教授Fishman团队研究发现,本来有点动静就惊慌失措的斑马鱼,在交配行为中居然岿然不动,坚持以民族繁衍为己任,不达目的不罢休。这一行为与哺乳动物的表现完全相反。虽说交配和逃跑都是天性使然,但为了交配放弃逃跑还是第一次听说。


面临潜在威胁时,斑马鱼选择继续交配而不是逃跑。与某些其他物种不同,这种令人惊讶的反应似乎是由对信息素提示作出反应的特定大脑区域控制的。

显微镜下拍摄到的斑马鱼大脑中不同层次的神经元活动



研究人员深入研究后,利用实时成像技术来识别由交配和威胁刺激激活的特定大脑区域。



“当我们同时提供两种刺激并观察大脑时,总的来说,我们看到的只是对生殖刺激的反应,而不是对诱发恐惧的刺激的反应。甚至更进一步,以前被诱发恐惧的刺激所激活的区域现在被抑制了。”前NIBR博士后学者,该研究的主要作者杰拉尔德·孙(Gerald Sun)说。



斑马鱼的选择与包括人类在内的许多其他动物相反。Sun说:“鱼完全无视通常是非常有害的、令人恐惧的刺激,这实在是出乎意料的。” “为什么斑马鱼采用这种策略的一个可能的解释是,它们会产下受精的卵。人类和活鱼做出逃避威胁的相反决定,因为它们需要生存才能下一代繁殖。”



当小鱼忙着造鱼(或以为自己在造鱼)的时候,大脑中负责逃跑的那部分罢工了,原本遇到危险迅速爆发的应激反应完全被交配行为所抑制。无独有偶,某些鲤鱼和鲫鱼也存在这种抑制现象。



Fishman等人认为,这可能是不同物种自然选择的结果,毕竟人、鼠、胎生鱼等后代比较少,遇到危险得留着小命繁衍下一代,而斑马鱼这种一生就是几百颗卵,生完也不用照顾下一代的生物,与其保命,不如“先生为敬”了。这样即使挂了一条鱼,还有子子孙孙无穷匮,万紫千红总是春。



科学家们致力于斑马鱼繁衍后代的研究,不仅是对生物行为本身的研究,更是为探索人类疾病修桥铺路。若能摸清动物的行为调节机制,就可构建特定的疾病模型,继而用于药物开发、保健食品及化妆品检测应用,尤其像一些社会行为及最新功效产品相关检测等。



最后,美好的旅程,满满的爱,做好当下,方得小满!环特生物在此愿大家:遇见初夏遇见爱!



参考文献:


1.Diaz-Verdugo et al., 2019, Current Biology 29, 2541–2546


2.https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/07/study-reveals-zebrafish-make-an-unexpected-decision-when-faced-with-conflicting-opportunities/


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