论文部分内容阅读
19世紀一个春天的早晨，法国动物学家让-亨利·法布尔坐在屋子里观察一只破茧而出的雌性天蚕蛾，他把这蛾子放进一只薄纱的笼子中，想看看接下来会发生什么事。结果，那天晚上，他的房间里飞来了几十只雄性天蚕蛾，它们通过窗户飞进屋来。法布尔后来写道：“那真是一次令人难忘的‘入侵’。”
见一些蛾子直接飞向那笼子，法布尔便开始做实验，他想知道，是什么东西告诉它们那里有一只雌性天蚕蛾。他发现，不论把雌蛾放在哪里，只要装蛾子的容器不是密封的，例如食橱或者抽屉等，那些雄蛾就能够找到它;但假若把雌蛾放进密封的盒子或者玻璃瓶中，雄蛾们便失去目标了。
法布尔很快明白，雄蛾不是凭借景物和声音找到雌蛾的，它们凭借的是气味，这表明雌蛾在散发着某种能引诱雄蛾的化学物质。然而，那是什么呢？
信息素是动物间的“信使”
在此后大约一个世纪里，人们都在怀疑那种物质的存在。直到1959年，德国科学家阿道夫·布特南特才果真找到了它。这位科学家和他的研究团队花了20年时间研究雌性蚕蛾用以吸引雄蛾的气味，他们从几十万只蛾子的身上萃取化学物质，最终锁定了那让雄蛾们趋之若鹜的东西，他们称之为“蚕蛾性诱醇”。这以后，科学家们发现了越来越多与“蚕蛾性诱醇”类似的东西。这些化学物质，人们现在统称为信息素。
人们发现，信息素是动物间的“信使”，在动物中起协调行为、传递信息的作用。例如蚂蚁在进食后会在返回蚁巢的路上留下信息素，它的气味会被其他蚂蚁所解读，意思是，“饱餐了一顿，真不错。”同时，另一种不同的信息素还会让正在寻找食物的蚂蚁改变方向，通知它们前面已经没有食物了。
蚜虫也释放信息素，当蚜虫受到天敌的袭击时，它们的信息素会告诉邻近的蚜虫赶紧逃离。事实上，释放信息素的动物有很多，从龙虾到大象都不例外。在很多情况下，信息素是动物的香水，是求偶的信号，对于同种的异性，它们是难以抗拒的诱惑。
科学家们仍然对信息素怀有无限的疑惑和好奇，他们发现自然界中充满了利用信息素进行“诱惑”和“欺诈”的行为，不仅是动物，植物亦如此。有些植物会“克隆”其他动物的信息素以用于“自私”的目的，例如，有些植物会模仿昆虫的信息素以吸引昆虫为自己授粉。而人类也从动植物们的这种行为中深受启发，科学家们发现利用信息素是一种防治害虫的有效办法。只是我们现在还不清楚，我们自己是不是也在释放信息素，如果是，其他人又在如何解读这些信息素。科学家们怀疑，说不定在大自然的这个“信息素俱乐部”中，我们人类也是其中的一员。
行为怪异的鱿鱼
有关信息素的研究，尽管人们多将重点放在昆虫上，但人们也发现，很多昆虫以外的动物也使用信息素，其中一类动物更是为人们所忽视，那就是生活在海洋中的头足类动物，包括鱿鱼和章鱼等。由于这类动物通常拥有很大的眼睛，科学家们便一直认定它们在环境活动中主要是依靠视觉获取信息的。然而，美国伍兹霍尔海洋研究所的海洋生物学家罗杰·汉伦和他的同事们却遇到了奇怪的事，他们在马萨诸塞州伸入大西洋的科德角附近发现了大量受精卵，这些受精卵是雌性长鳍近海鱿鱼产下的。汉伦他们亲眼目睹了一些雄性鱿鱼在那里做着奇怪的举动。汉伦说，“雄性鱿鱼在那里相互打斗，还用它们的触手碰那些卵，这种行为十分令人不解。”
为了解开疑惑，汉伦和他的同事们抓来一些雄性鱿鱼放进实验室的水槽中，再放入一些受精卵。于是，那奇怪的一幕又发生了，鱿鱼游向受精卵，用触手触碰它们，然后开始相互追逐和打斗。是什么东西引发了鱿鱼们的攻击行为呢？科学家们怀疑受精卵上有某种化学物质，这种物质有可能被雄性鱿鱼的触手探测到。为了验证这个假设，他们从雌性鱿鱼和受精卵上提取各种化学物质，然后测试雄性鱿鱼对这些萃取物作何种反应。最后，他们锁定了一种蛋白质，名为“鱿鱼β-微精原蛋白”。
科学家们将这种蛋白合成了一种人工的版本，然后验证是否果真是这种蛋白引发了鱿鱼们的怪异行为。他们先将一个放了受精卵的玻璃烧瓶放入水槽，这样，雄性鱿鱼们便只能看到瓶中的受精卵，但触碰不到它们，这时人们观察到，雄性鱿鱼并没有发生太多的打斗行为。接下来，人们放入另一个玻璃烧瓶，但这一次，烧瓶的外面涂了一层人工合成的鱿鱼β-微精原蛋白，雄性鱿鱼的触手可以碰到烧瓶上的这种化学物质，结果不出所料，鱿鱼们的打斗行为升级了。这个实验表明，雄性鱿鱼的确是用触手探测鱿鱼β-微精原蛋白，这种物质就是引发鱿鱼暴力行为的“元凶”。
现在，困扰科学家们的谜团解开了。原来，鱿鱼β-微精原蛋白是在雌性鱿鱼生殖道内产生并融入到鱼卵表面的一种信息素，它的重要功能是让雌性鱿鱼在最恰当的时候受精。这种化学物质还是一种信号，它把雌性鱿鱼的聚集地“通知”了雄性鱿鱼，雄性鱿鱼自然就不会错过这样一次难得的“幽会”了。另外，这种信息素还激发了雄性的力量，能让雌性鱿鱼选择到最强壮的交配对象。
大自然中的“信息战”
开始的时候，人们认为，信息素只是动物们的“秘密语言”，它帮助动物更好地生存和进化，但后来发现，一些植物也学会了这一招，有些还显得“诡计多端”。在我国，一种红色和白色的兰花就是这样，为了让昆虫帮助它们授粉，这些兰花巧施妙计，它们利用信息素，而且非常成功。
植物要繁殖，它们必须把花粉传授给同种植物的其他花朵。在很多情况下，这一过程是由昆虫完成的。一些昆虫以花蜜和花粉为食，它们在花朵上落下又飞走，一些花粉便粘附在昆虫身上，并被带向远处的花朵。在我国海南岛，科学家们注意到，大黄蜂经常造访一种红色和白色的兰花，奇怪的是，这种兰花并不提供花蜜，而大黄蜂也并不用花蜜去喂养它们的后代，它们的食物是蜜蜂和其他昆虫，这就是说，那些造访兰花的大黄蜂并不会得到食物，它们面对的只能是一间空荡荡的“餐室”而已。
那为什么大黄蜂要做这种徒劳无功的事呢？莫非兰花释放了某种对大黄蜂们具有诱惑作用的东西？这个问题引起了德国乌尔姆大学的两位科学家曼弗雷德·阿亚瑟和他的同事詹妮弗·布罗德曼的好奇，他们决定一探究竟。
首先，两位科学家萃取了兰花上的化学物质，他们将这些物质喷涂在一些死去的蜜蜂身上，结果发现，这样的蜜蜂最能吸引大黄蜂，而未被喷涂的蜜蜂则吸引力要逊色一些。接下来，两位科学家开始在这些化学物质中寻找真正对大黄蜂产生了作用的分子，他们切下大黄蜂的触须，将来自兰花的不同化学物质喷涂到触须上。这时，触须上的电信号会作出程度不同的反应，它帮助科学家们判断吸引了大黄蜂的物质究竟是哪些。
结果，这两位科学家找到了几种能引发触须强烈反应的化学物质，而其中的一种正是某种蜜蜂信息素的组成部分。通常情况下，蜜蜂在蜂房遭到攻击时会释放信息素以警告其他蜜蜂，它们甚至在飞行的时候也释放信息素，然而大黄蜂学会了利用这一点，它们凭借蜜蜂的信息素追踪蜜蜂，从而捕猎到它们的美食。
那么，为什么大黄蜂要造访兰花呢？原来为了“邀请”大黄蜂为自己授粉，兰花“仿制”了蜜蜂的信息素，大黄蜂察觉了这种“美食的信号”自然蜂拥而至，它们以为会有一顿美餐等着自己，但结果却只是为兰花授了粉。
就这样，兰花的诡计成功了，大黄蜂白白忙活了一场，这场大自然中的“信息战”以兰花的胜利而告终。
大自然像一个巨大的舞台，动植物们则是舞台上的“明星”，那里上演着“友谊”、“合作”和“爱情”，也上演着“欺诈”、“阴谋”和“杀戮”。事实证明，在这个过程中，信息素发挥了巨大的作用，它们若隐若现，隐匿莫测，却发挥了明显的交流和互动作用，不愧为大自然的“秘密语言”。
见一些蛾子直接飞向那笼子，法布尔便开始做实验，他想知道，是什么东西告诉它们那里有一只雌性天蚕蛾。他发现，不论把雌蛾放在哪里，只要装蛾子的容器不是密封的，例如食橱或者抽屉等，那些雄蛾就能够找到它;但假若把雌蛾放进密封的盒子或者玻璃瓶中，雄蛾们便失去目标了。
法布尔很快明白，雄蛾不是凭借景物和声音找到雌蛾的，它们凭借的是气味，这表明雌蛾在散发着某种能引诱雄蛾的化学物质。然而，那是什么呢？
信息素是动物间的“信使”
在此后大约一个世纪里，人们都在怀疑那种物质的存在。直到1959年，德国科学家阿道夫·布特南特才果真找到了它。这位科学家和他的研究团队花了20年时间研究雌性蚕蛾用以吸引雄蛾的气味，他们从几十万只蛾子的身上萃取化学物质，最终锁定了那让雄蛾们趋之若鹜的东西，他们称之为“蚕蛾性诱醇”。这以后，科学家们发现了越来越多与“蚕蛾性诱醇”类似的东西。这些化学物质，人们现在统称为信息素。
人们发现，信息素是动物间的“信使”，在动物中起协调行为、传递信息的作用。例如蚂蚁在进食后会在返回蚁巢的路上留下信息素，它的气味会被其他蚂蚁所解读，意思是，“饱餐了一顿，真不错。”同时，另一种不同的信息素还会让正在寻找食物的蚂蚁改变方向，通知它们前面已经没有食物了。
蚜虫也释放信息素，当蚜虫受到天敌的袭击时，它们的信息素会告诉邻近的蚜虫赶紧逃离。事实上，释放信息素的动物有很多，从龙虾到大象都不例外。在很多情况下，信息素是动物的香水，是求偶的信号，对于同种的异性，它们是难以抗拒的诱惑。
科学家们仍然对信息素怀有无限的疑惑和好奇，他们发现自然界中充满了利用信息素进行“诱惑”和“欺诈”的行为，不仅是动物，植物亦如此。有些植物会“克隆”其他动物的信息素以用于“自私”的目的，例如，有些植物会模仿昆虫的信息素以吸引昆虫为自己授粉。而人类也从动植物们的这种行为中深受启发，科学家们发现利用信息素是一种防治害虫的有效办法。只是我们现在还不清楚，我们自己是不是也在释放信息素，如果是，其他人又在如何解读这些信息素。科学家们怀疑，说不定在大自然的这个“信息素俱乐部”中，我们人类也是其中的一员。
行为怪异的鱿鱼
有关信息素的研究，尽管人们多将重点放在昆虫上，但人们也发现，很多昆虫以外的动物也使用信息素，其中一类动物更是为人们所忽视，那就是生活在海洋中的头足类动物，包括鱿鱼和章鱼等。由于这类动物通常拥有很大的眼睛，科学家们便一直认定它们在环境活动中主要是依靠视觉获取信息的。然而，美国伍兹霍尔海洋研究所的海洋生物学家罗杰·汉伦和他的同事们却遇到了奇怪的事，他们在马萨诸塞州伸入大西洋的科德角附近发现了大量受精卵，这些受精卵是雌性长鳍近海鱿鱼产下的。汉伦他们亲眼目睹了一些雄性鱿鱼在那里做着奇怪的举动。汉伦说，“雄性鱿鱼在那里相互打斗，还用它们的触手碰那些卵，这种行为十分令人不解。”
为了解开疑惑，汉伦和他的同事们抓来一些雄性鱿鱼放进实验室的水槽中，再放入一些受精卵。于是，那奇怪的一幕又发生了，鱿鱼游向受精卵，用触手触碰它们，然后开始相互追逐和打斗。是什么东西引发了鱿鱼们的攻击行为呢？科学家们怀疑受精卵上有某种化学物质，这种物质有可能被雄性鱿鱼的触手探测到。为了验证这个假设，他们从雌性鱿鱼和受精卵上提取各种化学物质，然后测试雄性鱿鱼对这些萃取物作何种反应。最后，他们锁定了一种蛋白质，名为“鱿鱼β-微精原蛋白”。
科学家们将这种蛋白合成了一种人工的版本，然后验证是否果真是这种蛋白引发了鱿鱼们的怪异行为。他们先将一个放了受精卵的玻璃烧瓶放入水槽，这样，雄性鱿鱼们便只能看到瓶中的受精卵，但触碰不到它们，这时人们观察到，雄性鱿鱼并没有发生太多的打斗行为。接下来，人们放入另一个玻璃烧瓶，但这一次，烧瓶的外面涂了一层人工合成的鱿鱼β-微精原蛋白，雄性鱿鱼的触手可以碰到烧瓶上的这种化学物质，结果不出所料，鱿鱼们的打斗行为升级了。这个实验表明，雄性鱿鱼的确是用触手探测鱿鱼β-微精原蛋白，这种物质就是引发鱿鱼暴力行为的“元凶”。
现在，困扰科学家们的谜团解开了。原来，鱿鱼β-微精原蛋白是在雌性鱿鱼生殖道内产生并融入到鱼卵表面的一种信息素，它的重要功能是让雌性鱿鱼在最恰当的时候受精。这种化学物质还是一种信号，它把雌性鱿鱼的聚集地“通知”了雄性鱿鱼，雄性鱿鱼自然就不会错过这样一次难得的“幽会”了。另外，这种信息素还激发了雄性的力量，能让雌性鱿鱼选择到最强壮的交配对象。
大自然中的“信息战”
开始的时候，人们认为，信息素只是动物们的“秘密语言”，它帮助动物更好地生存和进化，但后来发现，一些植物也学会了这一招，有些还显得“诡计多端”。在我国，一种红色和白色的兰花就是这样，为了让昆虫帮助它们授粉，这些兰花巧施妙计，它们利用信息素，而且非常成功。
植物要繁殖，它们必须把花粉传授给同种植物的其他花朵。在很多情况下，这一过程是由昆虫完成的。一些昆虫以花蜜和花粉为食，它们在花朵上落下又飞走，一些花粉便粘附在昆虫身上，并被带向远处的花朵。在我国海南岛，科学家们注意到，大黄蜂经常造访一种红色和白色的兰花，奇怪的是，这种兰花并不提供花蜜，而大黄蜂也并不用花蜜去喂养它们的后代，它们的食物是蜜蜂和其他昆虫，这就是说，那些造访兰花的大黄蜂并不会得到食物，它们面对的只能是一间空荡荡的“餐室”而已。
那为什么大黄蜂要做这种徒劳无功的事呢？莫非兰花释放了某种对大黄蜂们具有诱惑作用的东西？这个问题引起了德国乌尔姆大学的两位科学家曼弗雷德·阿亚瑟和他的同事詹妮弗·布罗德曼的好奇，他们决定一探究竟。
首先，两位科学家萃取了兰花上的化学物质，他们将这些物质喷涂在一些死去的蜜蜂身上，结果发现，这样的蜜蜂最能吸引大黄蜂，而未被喷涂的蜜蜂则吸引力要逊色一些。接下来，两位科学家开始在这些化学物质中寻找真正对大黄蜂产生了作用的分子，他们切下大黄蜂的触须，将来自兰花的不同化学物质喷涂到触须上。这时，触须上的电信号会作出程度不同的反应，它帮助科学家们判断吸引了大黄蜂的物质究竟是哪些。
结果，这两位科学家找到了几种能引发触须强烈反应的化学物质，而其中的一种正是某种蜜蜂信息素的组成部分。通常情况下，蜜蜂在蜂房遭到攻击时会释放信息素以警告其他蜜蜂，它们甚至在飞行的时候也释放信息素，然而大黄蜂学会了利用这一点，它们凭借蜜蜂的信息素追踪蜜蜂，从而捕猎到它们的美食。
那么，为什么大黄蜂要造访兰花呢？原来为了“邀请”大黄蜂为自己授粉，兰花“仿制”了蜜蜂的信息素，大黄蜂察觉了这种“美食的信号”自然蜂拥而至，它们以为会有一顿美餐等着自己，但结果却只是为兰花授了粉。
就这样，兰花的诡计成功了，大黄蜂白白忙活了一场，这场大自然中的“信息战”以兰花的胜利而告终。
大自然像一个巨大的舞台，动植物们则是舞台上的“明星”，那里上演着“友谊”、“合作”和“爱情”，也上演着“欺诈”、“阴谋”和“杀戮”。事实证明，在这个过程中，信息素发挥了巨大的作用，它们若隐若现，隐匿莫测，却发挥了明显的交流和互动作用，不愧为大自然的“秘密语言”。