微生物的“味道”告訴章魚哪些嬰兒值得他們照顧

章魚可以用他們的手臂品嘗，一項新的研究表明，具體來說，他們正在品嘗生長在死蟹和活章魚蛋等物體表面的微生物的化學線索。事實證明，這些 “味道 ”可以表明哪些獵物值得追求，或者哪些蛋不會成功。

章魚手臂神經(jīng)元剛毛這些獨立于他們的大腦.他們手臂上的感覺受體使他們能夠“通過觸摸來品嘗”，這對于他們?nèi)绾螞Q定培養(yǎng)什么、狩獵什么以及什么不值得他們花時間至關(guān)重要。

這對這些投機取巧的獵人來說是重要的信息，他們主要在夜間和陰暗的縫隙中覓食。

“如果微生物菌株可以激活受體，那么它就可以產(chǎn)生一個神經(jīng)信號，告訴章魚：這是我關(guān)心的事情，"說領(lǐng)導這項研究的哈佛大學生物化學家 Rebecka Sepela。

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"微生物組的作用幾乎就像一個化學翻譯器。它整合環(huán)境信號——如溫度或營養(yǎng)水平的變化——并輸出告訴章魚如何表現(xiàn)的分子。

證明這一點是一項雄心勃勃的任務。該團隊從野生捕獲的加利福尼亞雙斑章魚 （雙斑章魚).這些有意義的表面包括食物和家庭：招潮蟹的殼 （Leptuca pugilator)，以及章魚自己后代的蛋殼。

“這些微生物產(chǎn)生的分子使章魚能夠分辨出差異，”塞佩拉說.“微生物是化工廠。它們不斷吸收環(huán)境線索并產(chǎn)生反映周圍環(huán)境的分子。

例如，活螃蟹的殼出奇地無菌，而腐爛的螃蟹的殼很快就會被密集的細菌掛毯定植。

由母章魚照料的章魚卵殼具有精心設計的微生物平衡，但當丟棄時，它會被螺旋形細菌的過度生長所拋棄。

在篩選中，Sepela 的團隊煞費苦心地測試了章魚感覺受體對近 300 種菌株中的每一種的反應，結(jié)果顯示，在腐爛的獵物或不健康的雞蛋上發(fā)現(xiàn)的這些微生物中只有少數(shù)激活了章魚的受體。

為了在行動中測試這些信號，正在積極孵蛋的章魚被賦予了一系列蛋模擬物，其中一些被螺旋細菌破壞了。章魚在一段時間內(nèi)照顧這些假蛋，除了那些被細菌標記為“壞蛋”的蛋，它們很快就被丟棄了。

研究人員甚至能夠識別章魚對哪些特定分子有反應。這種化學“語言”是由分子實現(xiàn)的，盡管處于海底環(huán)境中，但這些分子不容易從形成它們的表面沖走。

雖然研究的重點是章魚，但 Sepela 和她的同事認為，這種化學信號可能適用于許多其他種類的微生物組;甚至是我們自己的。

“這似乎是一個非常具體的案例......但我們看到的實際上是關(guān)于生物體如何感知微生物組的一般規(guī)則。說哈佛細胞生理學家尼古拉斯·貝洛諾。

“在生命、進化和器官系統(tǒng)中，微生物是必不可少的——這項研究展示了它們對生理和行為影響有多深的另一個例子?！?/span>

這項研究發(fā)表在細胞.

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