[科普中國]-那些不怕貓的老鼠，可能是這個器官退化了

老鼠和貓，就是天生的冤家。如果貓在附近，有的老鼠即使還沒看到貓的身影，也會拔腿就跑。

這是為什么呢，難道老鼠能聞出貓的氣味？

圖片來源：bbc.com

老鼠有兩個嗅覺器官可以聞到東西，一個就是我們所熟知的鼻子，另一個則是犁鼻器（Vomeronasal organ，縮寫VNO）。

犁鼻器 圖片來源：Wikipedia

什么是犁鼻器呢？

簡單來說，犁鼻器是鼻腔前面的一對盲囊，它上面也有化學(xué)感受器，只不過犁鼻器上的化學(xué)感受器和鼻子上的化學(xué)感受器功能不太一樣。普通鼻子是用來聞可揮發(fā)性性化學(xué)物質(zhì)的，聞一聞臭不臭，香不香，臭的一般就不能吃了。而犁鼻器則是用來聞一些不揮發(fā)物質(zhì)的，比如費洛蒙（pheromone）。費洛蒙是一種在同種生物間傳遞的化學(xué)訊息，就是同類用來社交的“語言”。對動物來說，費洛蒙傳遞了雌性動物是否進入了適合繁衍的發(fā)情狀態(tài)訊息。

蛇的犁鼻器 圖片來源：Wikipedia

當然，除了用于交配，費洛蒙還有其他社交功能，這里就不一一介紹了。

對于人類來說，犁鼻器已經(jīng)高度退化了，只有少數(shù)人還有這一器官。不過，即便還擁有這一器官，研究也沒有發(fā)現(xiàn)犁鼻器的功能有其他動物那么強大。

回到老鼠這一話題，既然犁鼻器可以用來傳遞同類的化學(xué)信息，那它可不可以嗅出貓的化學(xué)信息呢？于是科學(xué)家做了一個實驗，他們將混有貓唾液、大鼠尿液（大鼠是會吃小鼠的）、蛇皮精華液的棉球投入到裝有老鼠的籠中，籠中有長著犁鼻器的正常小鼠，也有沒了犁鼻器的突變小鼠。

結(jié)果，正常的老鼠好像感受到了捕食者一樣，馬上蜷縮到角落里，而那些突變的老鼠則一點也不害怕。即使把已經(jīng)麻醉的活大鼠丟到籠子里，結(jié)果也一模一樣。那些突變的老鼠甚至過于放松警惕，蜷縮在大鼠旁邊睡覺。

感受到了危險氣息的老鼠蜷縮在一個角落里 （圖片來源：文獻1）

同時，科學(xué)家還給老鼠的神經(jīng)元經(jīng)行了染色標記，當神經(jīng)元被激活時，染料就會發(fā)光?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，當有犁鼻器的老鼠感受到棉球里的物質(zhì)的時候，與犁鼻器相關(guān)聯(lián)的神經(jīng)元就會被激活。這下，科學(xué)家就確定了犁鼻器是可以感受到捕食者，也就是貓的氣味了。

被染色的神經(jīng)元 （圖片來源：參考文獻1）

那么具體是什么化學(xué)物質(zhì)讓老鼠害怕呢？

科學(xué)家將組成捕食者氣味的化學(xué)物質(zhì)全分離出來，然后分別混入棉球上，再丟入籠子里，看是哪一個才是讓老鼠感到害怕的“恐懼氣味”。結(jié)果，只有一種物質(zhì)讓老鼠產(chǎn)生了恐懼，一種叫Mups （major urinary proteins）的尿蛋白。

Mups是一種在許多動物尿液或其他分泌物存在的小分子蛋白質(zhì)，含量很少。如果你的尿檢中發(fā)現(xiàn)尿蛋白含量過高，就要警惕自己是不是腎臟出問題了。不同的動物體內(nèi)尿蛋白類型都不太一樣，即使親緣關(guān)系較近，比如小鼠和大鼠，它們的尿蛋白種類也不太一樣。

小鼠的一個Mups結(jié)構(gòu) （圖片來源：wikipedia）

而貓的Mups也不一樣。正是因為Mups這種獨特性，才讓老鼠感知到了貓的存在。所以說，正是老鼠的犁鼻器嗅到了貓的Mups，才會害怕。但到底Mups是如何作用于神經(jīng)元的，它的機制是怎么樣的，這些還是有待研究的。

作為一種警告的信號，Mups蛋白無色無味，并且看不到，從進化的角度來看，是很有用的。如果大老遠就能感受到捕食者的氣息，對于老鼠來說，其生存能力就得到大大地增強。

原來真的有種味道叫恐懼。

人類的犁鼻器退化了，不能聞到危險的信號了，但人類的視覺卻比老鼠強很多，現(xiàn)在人類已經(jīng)進化成非常依賴視覺的動物了。

參考文獻：

Papes, F., Logan, D. W., & Stowers, L. (2010). The Vomeronasal Organ Mediates Interspecies Defensive Behaviors through Detection of Protein Pheromone Homologs. Cell, 141(4), 692–703. doi:10.1016/j.cell.2010.03.037

https://en.wikipedia.org/wiki/Vomeronasal_organ