為什麼昆蟲沒有鼻子卻嗅覺靈敏？

所有的昆蟲都沒有長鼻子 ，但它們的嗅覺都異常敏銳。原來昆蟲的頭部都長有一對觸角，它們就起了鼻子的作用。這對觸角上布滿了嗅覺器。科學家用顯微鏡觀察蜜蜂的觸角，僅僅一根觸角上就有4000～30000個這樣的嗅覺器， 蒼蠅也有3600個左右的嗅覺器。每個嗅覺器內都分布著神經末梢，直接與腦神經相連。當嗅覺器聞到氣味後，信息立即傳送到 大腦 ，然後，大腦再指揮昆蟲朝有氣味的方向飛去。昆蟲除了觸角上長有嗅覺器外，它的下唇須和下顎須上也長有嗅覺器，它們也能聞到遠方的氣味。昆蟲嗅覺機制出人意料昆蟲的嗅覺機制不同於其它動物，它們能更快地把氣味信息送向大腦。該研究由美國洛克菲勒大學和日本東京大學的研究者合作完成，研究結果刊登在4月13日的《自然》在線雜誌上。這一發現有助於對嗅覺的進化史作更複雜的思考。　　人們曾相信，所有動物的嗅覺機制都一樣———氣味分子作用於細胞表面的嗅覺感應器（也叫做G－蛋白質），並引發精巧的連鎖反應，最後打開細胞表面的「離子門」，允許大量離子進入細胞，從而將氣味信息傳到腦部。研究者之一的萊斯利?沃謝爾說：「線蟲類是這樣，哺乳動物是這樣，所有已知的脊椎動物都是這樣，很難相信昆蟲探測氣味的策略會不同。但我們的確發現，昆蟲不需要中間步驟，而是直接激活『門』。」　　離子門是一種圈形的蛋白質。它可以與某些分子結合併改變形狀，允許或限制離子進入細胞。研究人員將分子噴到昆蟲嗅覺感應器的細胞表面，測量離子門多久能打開，並記錄湧入細胞的離子的電活動。他們發現，電活動發生得很快，說明昆蟲嗅覺涉及的步驟不多。另外，研究者讓涉及G－蛋白質模式的一些蛋白質失效，而離子門未受影響，這說明昆蟲的嗅覺並不使用G－蛋白質信號模式。　　研究最終發現，不同於其它動物，昆蟲嗅覺使用的離子通道是兩種蛋白質組成的複合體，其中一種作為嗅覺感應器是昆蟲特有的。這種複合體通道允許所有陽離子通過———只要離子擁有正電荷，通道就不加選擇地放行。這是氣味信號能更快傳至昆蟲大腦的原因。 昆蟲嗅覺基因可能研製防蚊新方法美國研究人員表示，他們已經研究出包括蚊子在內的一些昆蟲的嗅覺基因，通過對這些基因的改造，可以研究出殺蟲劑阻止昆蟲的一些活動。科學家的研究從果蠅這種昆蟲開始，因為果蠅以及許多其它昆蟲都有一種專門控制嗅覺的基因。而且幾乎所有的動物都是通過專門的嗅覺細胞嗅目標物體所散發出來的氣味分子從而發現目標的。比如人和其它類似動物的這些特殊細胞就在鼻管的上方。而果蠅的這些偵察細胞則位於觸鬚以及上頜骨的觸鬚中。這些細胞都有專門接收這些分子的接收器，許多都針對不同的味道。於是紐約洛克菲勒大學神經遺傳學與行為學實驗室的負責人Leslie Vosshall及其同事飼養了一種缺乏Or83b基因的果蠅，研究中發現，這種果蠅是沒有嗅覺的。同時，科學家也驚奇地發現，幾乎所有昆蟲的嗅覺偵察器都含有Or83b接收器。果蠅如此，蝗蟲、蚊子、飛蛾、蜜蜂、以及地中海果蠅等在嗅覺神經中都有Or83b基因。一旦缺乏這種基因或者這種基因不起作用，這些昆蟲的嗅覺任務就沒有辦法完成。由此，科學家認為，製造出一種混合劑來阻礙、擾亂這種基因是有可能的。Vosshall就表示，許多殺蟲劑都是基於傳統經驗或者反覆試驗得出的，如果懂得利用這種基因的話，就可以發明出一種更加科學有效的殺蟲劑。科學家表示，這項研究有直接的實際意義，因為昆蟲是許多細菌、登革熱、黃熱病、西尼羅河腦炎等疾病的攜菌者，而且它們往往通過敏感的嗅覺系統發現人類、叮咬人類、傳播病毒。
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