做女王真不错 由鼹鼠女王制造的单一化学物质维护了社会秩序。裸鼹鼠很奇怪。它们的生活几乎完全在地下，几乎对某些类型的疼痛不敏感，能在没有氧气的情况下坚持很长时间，几乎不患癌症，并且可以活过30岁，比同样大小的啮齿动物长很多年。它们还是一种群居动物，像蚂蚁、蜜蜂或白蚁一样——在一个可以容纳超过一百只动物的群体中，只有一只雌性，即女王，进行繁殖。我们不知道裸鼹鼠女王究竟是如何阻止其他雌性繁殖的。长时间以来，我们的主要假设是欺凌和暴力，但考虑到它们的领地是可延伸到三公里的庞大隧道网络，这可能有点不切实际。但是现在，来自柏林马克斯·德尔布吕克分子医学中心的刘易恩实验室科学家团队发现，实际上，这仅仅是一个复杂嗅觉信号系统的一部分。 依靠嗅觉 “很明显，鼹鼠实际上有相当大的鼻子，嗅觉很灵敏，”研究的高级作者、马克斯·德尔布吕克分子医学中心的神经生物学家加里·刘易恩说道。裸鼹鼠大约有1200个嗅觉受体基因，比老鼠多（老鼠大约有1000个），而远远超过人类的几百个。它们也是盲的。“它们必须能够在没有视觉的情况下进行导航和移动，所以嗅觉是其中一个被增强的感官，”刘易恩说。为了查明鼹鼠在多大程度上依赖嗅觉，团队从个别动物中收集气味样本。科学家们在一只鼹鼠附近放置一个吸附性塑料管，大约半个小时捕捉它身体上散发出的挥发性分子。然后，他们在质谱仪中分析这些气味，将气味的成分分离成大约100种不同的化学化合物。通过分析从数百只不同的鼹鼠中提取的样本，团队发现每个群体成员都有一个可辨别的化学特征。当来自不同群体的鼹鼠放在一起时，它们嗅探对方约40秒，以决定是同窝邻居还是陌生人。当它们嗅到陌生人时，便会攻击，通常是致命的。“裸鼹鼠在某种意义上就像人类，表现出高度的外族恐惧，”刘易恩说道。因此，团队测试了剥夺鼹鼠嗅觉是否会消除它们的外族恐惧感。结果确实如此。当科学家们用化学物质暂时禁用鼹鼠的嗅觉神经元时，对陌生人的攻击行为消失了。“它们基本上和彼此相处得很好，没有打斗，”刘易恩说。除化学的朋友或敌人信号外，研究人员还在气味样本中发现了其他东西。有一种化合物，一种称为异丙基肉豆蔻酸酯的酯，科学家们在提取自女王的样本中发现，而在其他地方则没有。“繁殖的雌性有这个特定的分子，而非繁殖动物则没有，”刘易恩说道。 皇家气味 科学家发现繁殖女王从其生殖器分泌异丙基肉豆蔻酸酯，并在它们漫游地下王国时将其涂抹在隧道中。追踪女王在其繁殖周期内对该化合物的释放显示，它与她的生育能力相关，生育能力高时达到峰值，尤其是在发情或者怀孕时。“这实际上是判断女王是否具备繁殖能力的一个很好的标志，”刘易恩说。除此之外，它还有一个有用的特征。尽管异丙基肉豆蔻酸酯是挥发性的，但一旦涂抹在表面上，它就相当稳定。研究人员在涂抹后大约24小时内仍能在鼹鼠笼中探测到它。因为一个群体的挖洞系统能延伸到三公里，女王有很多地方需要覆盖，以确保每个下属都能接触到她的气味。“它能持续一段时间，因此她需要做的工作相对较少，即在地下群体中散播气味，”刘易恩说。确切定位女王的分子是一方面，展示它的作用又是另一回事。 平民与新贵 裸鼹鼠群体按照体型大致分为不同等级，从底层的工人和觅食者一路升至士兵，最高层为被称为巴夏的繁殖雄性。科学家们通过支配测试将裸鼹鼠按等级分类：当两只动物在隧道中相遇时，屈服的那一只就是这对中的较低等级者。当刘易恩的团队测试裸鼹鼠对异丙基肉豆蔻酸酯的反应时，反应似乎与等级有关。在一个T形迷宫中放置了女王的分子一侧时，较高等级的雌性，那些有机会在某一天成为女王的雌性，避开了它。“我们有一个想法，尽管没有证明，在正常环境中，较高等级的动物会尝试避开女王，因为女王可能会对它们表现出攻击性，”刘易恩说道。从功能性超高场磁共振成像的实验中，直接证据确认了裸鼹鼠大脑对异丙基肉豆蔻酸酯的反应。