烏賊墨汁:讓鯊魚嗅覺崩潰的防禦武器
一項新研究指出,普通烏賊釋放的墨汁可能會攻擊鯊魚的嗅覺感測器,從而嚇退這些掠食者。當烏賊匆匆逃離掠食者時,一股墨汁能幫助它隱藏身形。而且這層「煙霧屏障」散發的惡臭,也可能警告鯊魚遠離。
研究人員於1月8日在《G3基因|基因體|遺傳學》期刊上發表報告稱,烏賊墨汁的主要成分黑色素,會強力附著在鯊魚的嗅覺感測器上,其程度比哺乳動物血液中的氣味分子更強。這一發現暗示,在普通烏賊(Sepia officinalis)身上,墨汁的進化是為了利用鯊魚敏銳的嗅覺。
有些鯊魚被稱為「游泳的鼻子」,它們能從將近10公里外嗅著氣味回家。但這種卓越的嗅覺只能感知狹窄範圍的氣味。研究人員已經對將近40種鯊魚和魟魚的基因體進行了測序。平均而言,這些動物擁有43種負責偵測氣味的分子(稱為受體)的基因。(哺乳動物平均約有850個嗅覺受體基因。)
美國麻薩諸塞大學阿默斯特分校的感官生物學家科琳・勞利斯表示,這限制了鯊魚能夠分辨的氣味數量,不過它們的嗅覺可能針對與生存相關的氣味進行了微調。她說,過去的研究顯示,鯊魚遇到烏賊墨汁後會迅速逃離。「這就好像你走進一個房間,有人放了個超臭的屁,你只想立刻往反方向跑。」
但科學家們不確定墨汁中的化學成分如何與鯊魚的嗅覺受體相互作用。因此,勞利斯在都柏林大學學院時,和同事們利用斑點皺唇鯊(Scyliorhinus torazame)、小斑點貓鯊(Scyliorhinus canicula)和大白鯊(Carcharodon carcharias)的基因資料,建立了146種嗅覺受體的三維電腦模型。模型形狀顯示,負責普通烏賊墨汁深色的黑色素,其分子結構和其他特性使其能夠強力附著在所有受測的嗅覺受體上。黑色素與受體的結合親和力超過了造成哺乳動物血液金屬氣味的化合物。
勞利斯說,這種效果可能適用於所有鯊魚物種。儘管不同物種的生活方式和生態位不同,但鯊魚通常擁有相同的核心嗅覺受體。「鯊魚敏銳的嗅覺也是它們的弱點,」勞利斯說,「烏賊墨汁找到了利用它們有限嗅覺受體的方法,並反過來對付它們。」