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觸摸和品嚐?娛樂城的八達通觸角

章魚已經捕捉了數百年來人類的想像力,啟發了斯堪的納維亞海妖傳說到電視台的“海底航行”中的海怪傳奇。 娛樂城評價最近,Netflix的威脅較小的“我的章魚老師”。憑藉其八個吸盤覆蓋的觸手,它們的外觀非常獨特,並且能夠利用這些附件觸碰並品嚐食物,同時覓食進一步使其與眾不同。

實際上,數十年來,科學家一直在想那些武器,或更具體地講,博客娛樂城將吸盤放在它們上面,完成它們的工作,促使對生物力學進行大量實驗。但是很少有人研究分子水平上的變化。在一份新的報告中,哈佛大學的研究人員瞥見了章魚手臂中的神經系統(娛樂城註冊送現金它的運作很大程度上獨立於其中央大腦)。

該作品於週四在Cell上發表。

科學家在吸盤內的第一層細胞中發現了一個新穎的傳感器家族,這些傳感器可以反應並檢測在水中不能很好溶解的分子。研究表明,這些被稱為趨化感受器的傳感器使用這些分子來幫助動物弄清它所觸摸的物體以及該物體是否是獵物。

“我們認為,由於這些分子不能很好地溶解,因此可以在章魚的表面發現它們。94大發網-娛樂城推薦該研究的資深作者,分子和細胞生物學助理教授尼古拉斯·貝洛諾(Nicholas Bellono)說,“章魚既是動物的獵物,又是什麼動物所接觸的東西。 ,我在觸摸螃蟹[因為]我知道不僅有觸摸,而且還有這種味道。”

此外,科學家發現受體的反應以及它們隨後傳遞給細胞和神經系統的信號具有多樣性。

貝羅諾說:“我們認為這很重要,因為它可以簡化章魚的感覺,並利用半自主的手臂神經系統處理複雜的信號來處理一系列信號。”

科學家認為,這項研究可以幫助發現其他頭足類動物(也包括魷魚和烏賊)的無脊椎動物家族中類似的受體系統。希望是確定這些系統如何在分子水平上工作,並回答一些有關這些生物如何適應環境的能力而尚未探索的問題。

貝羅諾實驗室的博士後研究員莉娜·範·吉森說:“對海洋的趨化性行為知之甚少,並且以該受體家族為模型系統,我們現在可以研究哪些信號對動物很重要以及如何對其進行編碼。”並是論文的主要作者。這些對蛋白質進化和信號編碼的見解遠遠超出了頭足類動物。”

除吉森外,該實驗室的其他合著者還包括動物技術員Peter B. Kilian和博士後研究員Corey A.H. Allard。

基利安說:“他們為解決環境中的問題而製定的策略對他們來說是獨一無二的,這激發了科學家和非科學家的極大興趣。”人們被章魚和其他頭足類動物吸引,因為它們與大多數其他動物有很大的不同。”

研究小組著手揭示受體如何感知化學物質並檢測它們接觸的信號,例如蝸牛周圍的觸手,以幫助他們做出選擇。

章魚的手臂獨特而復雜。章魚的神經元約三分之二位於它們的手臂中。由於手臂部分獨立於大腦運作,因此如果手臂被切斷,手臂仍可以伸手,識別並抓住物品。

該團隊首先確定吸盤中的哪些細胞實際進行了檢測。在分離並克隆了接觸和化學受體後,他們將它們插入青蛙卵和人類細胞系中,以研究其分離功能。青蛙或人類細胞中不存在這些受體,因此這些細胞在本質上就像封閉的血管一樣,用於研究這些受體。

然後,研究人員將這些細胞暴露於分子中,例如章魚獵物的提取物以及已知與這些受體發生反應的其他物品。一些測試對像是水溶性的,如鹽,糖,氨基酸;其他的則不能很好地溶解,並且通常不會被水生動物所關注。令人驚訝地,僅難溶性分子激活受體。

然後,研究人員回到實驗室中的章魚,看看他們是否也通過將同樣的提取物放在它們的水箱地板上來對這些分子做出反應。他們發現章魚受體唯一能響應的氣味是一類非溶解性天然化學物質,即萜類分子。

貝羅諾說:“章魚只對地板上註入了該分子的那部分有很高的反應能力。”這使研究人員相信,他們確定的受體會吸收這些類型的分子,並幫助章魚區分它所觸摸的東西。 “使用半自主神經系統,它可以迅速做出以下決定:’我會收縮並抓住這只螃蟹還是繼續尋找?”

儘管該研究通過章魚的趨化性受體為章魚的這種水生觸覺感覺提供了分子解釋,但研究人員建議需要進一步的研究,因為許多未知的天然化合物也可以刺激這些受體介導複雜的行為。

貝洛諾說:“我們現在正在嘗試研究這些動物可能檢測到的其他天然分子。”

這項研究得到了紐約幹細胞基金會,塞爾學者計劃,斯隆基金會,克林根斯坦-西蒙斯獎學金,美國國立衛生研究院和瑞士國家科學基金會的支持。娛樂城ence基金會。

參考:

莉娜·範·吉森(Lena van Giesen)。 Corey A.H. Allard Nicholas W.等。章魚趨化性感覺的分子基礎。單元,2020年DOI:10.1016 / j.cell.2020.09.008

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