在《細胞》雜志上發(fā)表的一項研究中，來自德國耶拿馬克斯普朗克化學生態(tài)研究所的一組研究人員首次描述了氣味如何在觸角葉(飛蝗大腦的嗅覺中樞)中編碼。
研究人員利用轉(zhuǎn)基因蝗蟲和成像技術(shù)，展示了大腦中氣味的環(huán)狀表示。觸角葉中的嗅覺編碼模式在蝗蟲發(fā)育的各個階段都是相同的。更好地了解蝗蟲大腦中的嗅覺編碼將有助于更多地了解這些昆蟲的行為是如何被控制的，尤其是它們的群居行為。
飛蝗(Locusta migratoria)是一種具有重要經(jīng)濟意義的農(nóng)作物害蟲，據(jù)說在《舊約》中作為圣經(jīng)災難中的第八個災難來到埃及，“吞噬所有生長的植物”。
蝗蟲在歐洲很少見，但在非洲和亞洲，它不僅造成了數(shù)百萬美元的損失，還對當?shù)鼐用裨斐闪酥旅绊?，威脅到他們的食物和生存?；认x有兩種形態(tài)：獨居和成群。當蝗蟲成群出現(xiàn)并毀掉整個收成時，人們最害怕。
飛蝗的嗅覺腦(觸角葉)的解剖結(jié)構(gòu)與其他昆蟲不同，它負責接收和處理來自觸角的嗅覺信息。飛蝗的觸角葉具有獨特且非常規(guī)的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，其中有超過 2,000 個球形功能性嗅覺單元(嗅球球)，而大多數(shù)其他昆蟲的觸角葉中只有 20 到 300 個嗅球球。
馬克斯普朗克化學生態(tài)研究所的科學家們對昆蟲如何感知氣味并在大腦中處理氣味很感興趣。然而，最重要的是，他們想知道氣味感知如何影響它們的行為。
“我們的目標是解決一個長期存在的難題：在飛蝗觸角葉中，大量的球狀體(結(jié)構(gòu)和功能單位)是如何編碼氣味的。人們已經(jīng)對蝗蟲觸角葉這種高度復雜的結(jié)構(gòu)進行了數(shù)十年的觀察，但由于缺乏合適的方法，氣味編碼的潛在機制仍然是個謎，”該研究的第一作者蔣興聰說。
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