在過分擁擠的人群里，氣味往往不會太好，令人想趕緊離開,。日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，生活在土壤中的一種小蟲子——秀麗隱桿線蟲也會因為氣味問題而離開擁擠的地方,。
不過,，線蟲的這種行為并不僅僅是為了尋求寬松一點的空間，而是生物應(yīng)對“人口問題”的重要機制,。
東京大學(xué)研究生院教授飯野雄一率領(lǐng)的研究小組在淺盤中培養(yǎng)了數(shù)十條秀麗隱桿線蟲,，讓其長時間暴露在群體分泌的外激素中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們出現(xiàn)了離開原來群體的趨勢,。相關(guān)論文發(fā)表在２４日出版的美國《科學(xué)》雜志上,。
外激素又稱信息素，是生物分泌出來的具有揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì),，能在同種動物的不同個體之間通過嗅覺作用傳遞信息,，引起行為或生理上的變化。比如許多昆蟲運用外激素吸引異性從遙遠(yuǎn)的地方趕來“約會”,。
秀麗隱桿線蟲是一種很小的蠕蟲,，全身透明，居住在土壤中,，以細(xì)菌為食,，是生物學(xué)研究重要的“模式生物”。此前研究曾發(fā)現(xiàn),，秀麗隱桿線蟲是通過外激素濃度來認(rèn)識周圍同伴的,。
飯野雄一等人發(fā)現(xiàn)，外激素控制著與線蟲氣味偏好有關(guān)的蛋白質(zhì)合成,。當(dāng)周圍的外激素增加時,，線蟲體內(nèi)決定氣味偏好的一種小蛋白質(zhì)的合成量就會下降，并且有一種酶會參與分解這種蛋白質(zhì),，使線蟲暫時對以前喜歡的氣味感到厭煩,，從而離開原來的群體。
人們此前就發(fā)現(xiàn)動物界里廣泛存在這樣的離群現(xiàn)象：一個動物群體的“人口密度”越高,，個體離開原有群體的比例也越高,。因為一塊棲息地里的食物等資源是有限的,，過高的“人口密度”會帶來激烈的競爭，適時遠(yuǎn)離這樣的競爭,，可以提高生存機會,。
日本科學(xué)家的上述研究證明，通過外激素進(jìn)行的氣味偏好調(diào)節(jié),，可能是實現(xiàn)這種離群行為的方法之一,。飯野雄一指出：“外激素對氣味偏好產(chǎn)生作用，擴大了種群生存的可能性,。”（生物谷Bioon.com）
原文摘要：
Science DOI: 10.1126/science.1192020
Olfactory Plasticity Is Regulated by Pheromonal Signaling in Caenorhabditis elegans
Koji Yamada,1 Takaaki Hirotsu,1,2 Masahiro Matsuki,1,* Rebecca A. Butcher,3, Masahiro Tomioka,1 Takeshi Ishihara,2 Jon Clardy,3 Hirofumi Kunitomo,1 Yuichi Iino1,
Population density–dependent dispersal is a well-characterized strategy of animal behavior in which dispersal rate increases when population density is higher. Caenorhabditis elegans shows positive chemotaxis to a set of odorants, but the chemotaxis switches from attraction to dispersal after prolonged exposure to the odorants. We show here that this plasticity of olfactory behavior is dependent on population density and that this regulation is mediated by pheromonal signaling. We show that a peptide, suppressor of NEP-2 (SNET-1), negatively regulates olfactory plasticity and that its expression is down-regulated by the pheromone. NEP-2, a homolog of the extracellular peptidase neprilysin, antagonizes SNET-1, and this function is essential for olfactory plasticity. These results suggest that population density information is transmitted through the external pheromone and endogenous peptide signaling to modulate chemotactic behavior.
1 Department of Biophysics and Biochemistry, Graduate School of Science, University of Tokyo, Tokyo 113-0032, Japan.
2 Department of Biology, Graduate School of Science, Kyushu University, Fukuoka 812-8581, Japan.
3 Department of Biological Chemistry and Molecular Pharmacology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.
