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王立铭课题组荣获2015年菠萝化学奖

时间:2015年04月13日 访问次数:2095

菠萝科学奖是果壳网浙江省科技馆合作的科学奖项,模仿的是国际上知名的“搞笑诺贝尔奖”方式——即从刊发于正规学术期刊的科研作品中评选有“幽默感”的科技研究,“向好奇心致敬”是菠萝科学奖的口号,旨在奖励那些有想象力、有趣的科学研究成果,唤起人们对科学的好奇心和热情。 2015年4月11日,第四届菠萝科学奖在杭州举行颁奖典礼。
浙江大学生命科学研究院王立铭课题组荣获2015年菠萝化学奖,奖项解读如下。
课题组发现,如果小果蝇一段时间吃不到食物,它们就不再顾得上安静地思考“蝇生”,而是开始在小管子里面着急地四处“飞奔”,试图寻找可以果腹的食物,甚至一直奔跑到饿死为止(像不像饥饿版的阿甘?)。
接下来,如果这些疯狂寻找食物的果蝇们吃到了新的食物,它们又会重新恢复平静。哪怕是只有味道、实际不能提供营养的“食物替代品”,似乎也能让它们暂时获得安慰。由此看来,这种“焦急奔走”的状态,确实就是果蝇们在饿肚子时本能的觅食反应了。
那么,这种反应背后,究竟有怎样的化学物质基础呢?课题组把研究的注意力集中到了一种神经信号分子上,那就是章鱼胺(Octopamine)。这种分子最早在章鱼的唾液腺中被发现,它是去甲肾上腺素的“无脊椎动物版”,在昆虫的神经系统中也发挥着重要的作用。
在用遗传学方法阻断了果蝇体内章鱼胺的合成之后,这些果蝇的觅食行为也会随之消失——即使断了粮,这些具有基因缺陷的小果蝇也不会燃起找食物的斗志,它们依然会像吃饱的果蝇一样表现出一副懒洋洋的样子。不过,这些“懒”果蝇还没有忘了“饭来伸手”的基本生存技能。如果把食物摆到它们嘴边,这些“懒”果蝇依然会狼吞虎咽地吃个肚圆,饭量丝毫不比其他饿肚子的果蝇差,这不仅让人想起了民间故事里脖子上套饼的懒汉。而且,这些果蝇对食物的选择也和其他果蝇一样——在饿肚子时,它们都更偏爱热量高的食物,即使面对两种味道相似的食物,也可以从中挑出更能补充体力的那一种。只不过,缺少觅食动力的果蝇们可能需要更长时间才能找到合适的选择。
这个发现也说明,“找东西吃”与“吃东西”这两件事尽管看起来一气呵成,但它们其实是两个不同的过程,它们背后的生理机制也有差异。那么,究竟饥饿如何分别激活了“找东西吃”和“吃东西”的机制,又保证动物们能够足够机智,在有吃的时候放开肚皮吃饭,没吃的时候迈开脚步觅食呢?这就需要进一步研究进行探索了。

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