微生物的“味道”告訴章魚哪些嬰兒值得他們照顧

章魚可以用他們的手臂品嘗，一項(xiàng)新的研究表明，具體來說，他們正在品嘗生長(zhǎng)在死蟹和活章魚蛋等物體表面的微生物的化學(xué)線索。事實(shí)證明，這些 “味道 ”可以表明哪些獵物值得追求，或者哪些蛋不會(huì)成功。

章魚手臂神經(jīng)元?jiǎng)偯?/a>這些獨(dú)立于他們的大腦.他們手臂上的感覺受體使他們能夠“通過觸摸來品嘗”，這對(duì)于他們?nèi)绾螞Q定培養(yǎng)什么、狩獵什么以及什么不值得他們花時(shí)間至關(guān)重要。

這對(duì)這些投機(jī)取巧的獵人來說是重要的信息，他們主要在夜間和陰暗的縫隙中覓食。

“如果微生物菌株可以激活受體，那么它就可以產(chǎn)生一個(gè)神經(jīng)信號(hào)，告訴章魚：這是我關(guān)心的事情，"說領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的哈佛大學(xué)生物化學(xué)家 Rebecka Sepela。

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"微生物組的作用幾乎就像一個(gè)化學(xué)翻譯器。它整合環(huán)境信號(hào)——如溫度或營(yíng)養(yǎng)水平的變化——并輸出告訴章魚如何表現(xiàn)的分子。

證明這一點(diǎn)是一項(xiàng)雄心勃勃的任務(wù)。該團(tuán)隊(duì)從野生捕獲的加利福尼亞雙斑章魚 （雙斑章魚).這些有意義的表面包括食物和家庭：招潮蟹的殼 （Leptuca pugilator)，以及章魚自己后代的蛋殼。

“這些微生物產(chǎn)生的分子使章魚能夠分辨出差異，”塞佩拉說.“微生物是化工廠。它們不斷吸收環(huán)境線索并產(chǎn)生反映周圍環(huán)境的分子。

例如，活螃蟹的殼出奇地?zé)o菌，而腐爛的螃蟹的殼很快就會(huì)被密集的細(xì)菌掛毯定植。

由母章魚照料的章魚卵殼具有精心設(shè)計(jì)的微生物平衡，但當(dāng)丟棄時(shí)，它會(huì)被螺旋形細(xì)菌的過度生長(zhǎng)所拋棄。

在篩選中，Sepela 的團(tuán)隊(duì)煞費(fèi)苦心地測(cè)試了章魚感覺受體對(duì)近 300 種菌株中的每一種的反應(yīng)，結(jié)果顯示，在腐爛的獵物或不健康的雞蛋上發(fā)現(xiàn)的這些微生物中只有少數(shù)激活了章魚的受體。

為了在行動(dòng)中測(cè)試這些信號(hào)，正在積極孵蛋的章魚被賦予了一系列蛋模擬物，其中一些被螺旋細(xì)菌破壞了。章魚在一段時(shí)間內(nèi)照顧這些假蛋，除了那些被細(xì)菌標(biāo)記為“壞蛋”的蛋，它們很快就被丟棄了。

研究人員甚至能夠識(shí)別章魚對(duì)哪些特定分子有反應(yīng)。這種化學(xué)“語(yǔ)言”是由分子實(shí)現(xiàn)的，盡管處于海底環(huán)境中，但這些分子不容易從形成它們的表面沖走。

雖然研究的重點(diǎn)是章魚，但 Sepela 和她的同事認(rèn)為，這種化學(xué)信號(hào)可能適用于許多其他種類的微生物組;甚至是我們自己的。

“這似乎是一個(gè)非常具體的案例......但我們看到的實(shí)際上是關(guān)于生物體如何感知微生物組的一般規(guī)則。說哈佛細(xì)胞生理學(xué)家尼古拉斯·貝洛諾。

“在生命、進(jìn)化和器官系統(tǒng)中，微生物是必不可少的——這項(xiàng)研究展示了它們對(duì)生理和行為影響有多深的另一個(gè)例子。”

這項(xiàng)研究發(fā)表在細(xì)胞.

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