這種小分子屬于外激素。所以,在我們理解這個使嬰兒愛母親的分子基礎(chǔ)之前,不妨先了解一點有關(guān)外激素的背景知識。
關(guān)于外激素
動物個體可以向外界分泌外激素,同種屬的其他動物可以感受這種外激素。很多生物——從單細胞生物一直到哺乳動物——都能分泌外激素,不過,人類是否可以分泌外激素,以及外激素對人類的重要性至今還沒有定論。
外激素可以承載動物的社會信息和性狀態(tài)信息,動物可以通過外激素告訴其他動物自己的行為和內(nèi)分泌狀態(tài)。外激素信號作用于其他動物后,通常有2類反應(yīng):一種是感受動物立刻的“釋放”反應(yīng),比如打架或者交配;另一種有比較長久的效果,比如造成感受動物的生理和內(nèi)分泌激素水平發(fā)生改變。
有些動物把外激素釋放到自己的地盤上,告訴其他動物這是自己的領(lǐng)地,閑人莫入,比如,雄老鼠尿里就含有外激素,它會把尿液撒遍自己的“國土”,告誡其他雄鼠不要進來,而歡迎雌鼠光臨。
有些動物用外激素告訴別人,我的“官大”(地位高),你不要和我搶吃的或者搶異性。有些雄蝦尿里含有外激素,2只雄蝦相斗,誰撒出的外激素多,誰的社會地位就高。以后,每當贏家碰到輸家就可以昂首挺胸地走過去,輸家只能給它讓道。雄性亞洲大象幼年時發(fā)出的外激素味道是甜甜的,這是在告訴其他成年雄象:“我還小,不會和你們競爭。”成年雄性大象分泌的外激素則完全不同,它告訴其他大象:“我成年了,要和別的雄象分開了,歡迎雌象來找我。”
許多雌性動物還可以用外激素表達自己正處于特別適合受孕的狀態(tài)。研究者發(fā)現(xiàn)了反映母狗適合受孕的信息的外激素后,把它涂到一只沒有處于發(fā)情期的狗身上,其他公狗就會被誤導(dǎo)而興趣盎然,不管這只涂了外激素的狗是母狗還是公狗。
外激素的特點
外激素的化學(xué)和分子特性多種多樣。它最大的特點是,外激素分子的作用效果都非常強,只要很少一點點,就可以被其他動物所感知。一只母飛蛾所含的吸引雄性的外激素,如果一次全部分泌出來,足夠吸引約10億只公飛蛾。
不同的動物,感受外激素的部位也是不一樣的。對哺乳動物而言,它們感受外激素的部位是鼻子里面的一個結(jié)構(gòu),但是和通常的嗅覺感受部位不同。嗅覺感受細胞分布在鼻腔內(nèi)的大部分黏膜之上,外激素感受細胞則分布在鼻中膈上的一小塊特定黏膜之上。嗅覺和外激素感受的信號分別由2套獨立的神經(jīng)通路一級一級傳送到大腦,并且可以選擇性地先天或者通過實驗手段,導(dǎo)致其中一個感覺失靈而保留另外一個感覺。
有些參與老鼠感覺外激素的分子已經(jīng)被科學(xué)家找到。用基因剔除的方法,可以去除老鼠體內(nèi)某個參與外激素感覺的分子。結(jié)果發(fā)現(xiàn),失去外激素感覺的雄鼠,不識雌雄,不管碰到雌鼠還是雄鼠,都試圖交配。而正常的雄鼠碰到同性會打架,碰到雌性才會試圖交配。所以老鼠分辨雌雄靠的是外激素,而不是一般嗅覺,也不是靠看異性(視覺)或撫摸異性(觸覺)。
尋找外激素分子,除了可以用來逗弄動物以外,還有很多方面的意義。比如,拿到昆蟲的外激素就可以通過外激素控制它們。實際上,人們對昆蟲外激素的了解要多于其他動物,對哺乳動物外激素分子的研究目前只在老鼠身上有所進展??偟膩碚f,目前我們對外激素分子水平上的了解還不多,需要進一步研究。
法國科學(xué)家肖爾、庫勞德、朗格盧瓦發(fā)現(xiàn)了子女之所以愛母親的“化學(xué)原因”的研究,是神經(jīng)生物學(xué)家和化學(xué)家合作研究兔子外激素的結(jié)果。
之所以選擇兔子,因為兔子有一個特點:兔媽媽生產(chǎn)以后,最初2周每天只給兔寶寶4~5分鐘的吃奶時間。
如此,兔寶寶必須迅速找到乳頭,而且要和同窩的其他兄弟姐妹競爭,對于它們來說,吃不到奶是性命攸關(guān)的大事。
于是,兔子進化出了對媽媽的敏感性,如果兔媽媽在,兔寶寶3~5秒內(nèi)就能找到乳頭。
研究者在一系列實驗后得知,兔寶寶對兔媽媽乳液里含有的外激素敏感——而不是撫摸、擁抱、親吻等。所以,孩子愛母親,首先一條就是因為這個外激素,至少在許多動物身上是這樣。
母乳外激素的分子本質(zhì)是什么呢?
法國科學(xué)家設(shè)計了一個非常精巧的實驗,來找兔乳中的外激素。他們利用氣相色譜儀可以分離不同分子,并且能分析分子化學(xué)性質(zhì)的特點,在氣相色譜儀上加裝了出氣口,然后把兔寶寶放在出氣口旁邊。
乳液的揮發(fā)性分子被分離時,一邊被氣相色譜儀進行化學(xué)分析,一邊被兔寶寶進行“行為分析”。
如果有吸引力的外激素通過這個出氣口,兔寶寶就會很快轉(zhuǎn)頭,把嘴湊到出氣口上去,科學(xué)家就知道是母乳外激素通過了出氣口,再和化學(xué)分析結(jié)果一對比,就知道哪些化學(xué)成分可能是外激素了。
初步篩選后發(fā)現(xiàn)21種分子可能有活性,再把它們分別涂在玻璃棒上,讓兔寶寶檢驗,發(fā)現(xiàn)只有一種名為“2MB2”的揮發(fā)性分子,符合所有母乳外激素的條件。它的活性很高,只需要很少的量就可以誘導(dǎo)兔寶寶。
原本兔乳在室溫下存放1小時后,就喪失對兔寶寶的吸引力了?,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn),在室溫下存放1小時后,兔乳中的2MB2分子會揮發(fā)光,如果把它重新加到“失效”的兔乳中,兔乳又恢復(fù)了吸引力。兔寶寶受2MB2分子吸引是天生的,不需要學(xué)習(xí)。2MB2分子是兔媽媽自身合成的,不是從食物里吃來的。這么看來,兔子很有原則,不是“有奶便是娘”,而是“有母乳外激素便是娘”。
人類有外激素嗎
母乳外激素有一定程度的種屬特異性。2MB2分子只對一些相近種屬的兔子有作用,對關(guān)系遠的兔子種屬和其他動物如老鼠則不起作用。反之,老鼠、羊、牛、人也不產(chǎn)2MB2分子——不然要亂套了。當然,如果能找到不同動物的母乳外激素,加到其他動物的奶水中去,是有可能人工“亂點母子譜”的。
目前不知道人類有沒有母乳外激素。如果要問做這項研究的法國科學(xué)家,他們可能不會排除人類有母乳外激素的可能,他們的一些研究結(jié)果顯示人類嬰兒可能對母親有外激素那樣的反應(yīng),不過這些結(jié)果沒有得到確切證明。
其實,不僅是母乳外激素,對于人類有沒有其他外激素的問題,目前仍有爭議。有人發(fā)現(xiàn)過女性間會互相影響月經(jīng)周期;也看到在主觀不知道自己“聞”到任何氣味的情況下,人腦特定結(jié)構(gòu)對從異性身體取得的分泌物好像有特異反應(yīng)。但是,認為人類沒有外激素感受的科學(xué)家指出,哺乳動物鼻腔內(nèi)感受外激素的結(jié)構(gòu)在人類身上退化了,一些編碼和感受有關(guān)分子的基因在人類基因組被突變滅活。還有人提出,外激素信號及其感受在人類身上被有顏色的視覺(色覺)替代了。要是這樣的話,孔圣人緊密聯(lián)系“色”和“性”可真是有“卓識遠見” 。
我說2MB2分子母乳外激素是孩子愛母親的化學(xué)分子基礎(chǔ)“之一”,不是因為我還知道“之二”。只是因為我認為,不能排除孩子愛母親還有其他的化學(xué)分子基礎(chǔ)。現(xiàn)在我們知道的只是兔寶寶為什么愛母親,或者說是兔媽媽怎么使孩子愛她。至于人類有沒有母乳外激素,有沒有其他外激素,如上所述,還沒有定論。如果有看過這篇短文的青年或者兒童以后長大了能解決這個問題,那倒很有趣。如果拿到了人類母乳外激素分子,或者得到了影響人類其他行為的外激素,它們的用處也許會讓一般人浮想聯(lián)翩。
官微 化學(xué)加 2016-2-21同時發(fā)出
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