單少杰
喝葡萄酒原本是一件很愜意、很浪漫的事,會品酒的人在喝之前還會仔細聞聞它的味道,然后信誓旦旦地指出這杯紅酒是由什么品種的葡萄、歷經(jīng)多長時間釀造而成……并且,這杯紅酒在倒進酒杯之前還曾淹死過一只果蠅,確切地說,是一只雌性果蠅。這可不是在開玩笑哦,是有科學(xué)研究支持的。最近,一些科學(xué)家就憑借這項研究獲得了2018年搞笑諾貝爾獎。他們的研究指出,雌性果蠅在生活中會釋放出一種充當(dāng)信息素的小分子物質(zhì)。如果在品酒的時候恰好有一只雌性果蠅墜酒溺亡了,那么它釋放的信息素的量就足以毀掉這一整杯紅酒,讓這杯酒難喝無比。
信息素到底是什么?它為什么有這么大的威力呢?
搞笑諾貝爾獎和諾貝爾獎淵源頗深,主辦方是科學(xué)幽默雜志,評委中有真正的諾貝爾獎得主。評選出的是“乍看之下令人發(fā)笑,之后發(fā)人深省”的研究。2018年的搞笑諾貝爾獎主題是“心”。除了生物學(xué)獎的獲獎?wù)呤且驗椤白C實了葡萄酒專家可以通過氣味識別葡萄酒杯中是否有蒼蠅存在”,還有其他幾項搞笑諾貝爾獎獲獎名單。
醫(yī)學(xué)獎:使用過山車來加速腎結(jié)石脫落。
人類學(xué)獎:在動物園中收集證據(jù),證實了黑猩猩模仿人類的頻率與人類模仿黑猩猩的頻率—樣,且做得—樣出色。
化學(xué)獎:通過測量發(fā)現(xiàn),人類唾液可作為骯臟物體表面的良好清潔劑。
醫(yī)學(xué)教育獎:發(fā)表了一篇醫(yī)學(xué)報告——坐姿結(jié)腸鏡檢查:從自我結(jié)腸鏡檢查中獲得的教訓(xùn)。
文學(xué)獎:記錄了多數(shù)使用復(fù)雜產(chǎn)品的人們都不會去閱讀說明書。
營養(yǎng)學(xué)獎:計算出了吃人肉所攝入的卡路里熱量遠低于從其他傳統(tǒng)肉食中攝入的卡路里熱量。
和平獎:在駕駛車輛時測量大聲叫喊和罵人的頻率、動機和效果。
昆蟲也有“留言條”
按照專業(yè)的說法,昆蟲信息素是昆蟲各種腺體向外分泌的具有不同作用的種內(nèi)激素,是用于進行同種個體之間的信息交流的化學(xué)物質(zhì),但其實昆蟲的信息素就是它們在生活中給同伴的留言條。
在自然界中,昆蟲是一種非常小的生物,即使是體形最大的昆蟲——竹節(jié)蟲,跟常見的牛馬比也著實小得可憐,這就讓昆蟲在生活中存在一個巨大的問題:它們難以引起同伴的注意。
比如,那只飛進紅酒里的雌性果蠅,如果它想找伴侶生兒育女,首先得先想辦法讓同類知道它在哪兒??伤×?,異性根本看不見,怎么辦呢?這時候,它就會通過外分泌腺向環(huán)境中釋放有味道的信息素,提醒嗅覺靈敏的異性注意到自己。而且就像我們?nèi)祟惖恼骰閺V告會標(biāo)明年齡、體重、愛好一樣,昆蟲的信息素也會根據(jù)昆蟲的種類、年齡、身體狀況而有所不同。
除了征婚,昆蟲的信息素還可以像留言條一樣向同伴傳遞其他一些信息。比如,當(dāng)一只小昆蟲發(fā)現(xiàn)了大量食物日寸,如果它愿意分享給同類,就會向環(huán)境中釋放信息素,告訴周圍的同伴快來聚餐。不過,如果周圍聚集的同類太多,僧多粥少的時候,昆蟲還會釋放另一種有趨避作用的信息素,讓大家散開點,避免都被餓死。在林業(yè)上有一種著名的害蟲——黃杉大小蠹,當(dāng)它們周圍的同伴太多時,它們就會釋放一種叫甲基環(huán)己烯酮的物質(zhì),這種物質(zhì)會阻止雌雄黃杉大小蠹聚集在一起,從而阻止了它們繼續(xù)生出后代爭搶食物。此外,昆蟲的信息素還有示警、誘導(dǎo)產(chǎn)卵、追蹤信息等作用??傊?,昆蟲的“留言”可比你想象的要豐富得多。
如果我們?nèi)祟愊雽憘€大大的留言條讓很多人看見,需要用很多的墨水,而昆蟲要通知很多同伴所需要的信息素量極少,對于一些敏感的物質(zhì),可能只要幾十個分子就足夠了。一般情況下,一只昆蟲一次釋放的信息素都在百萬分之一的水平。一方面,這節(jié)約了昆蟲的資源;但另一方面,這也使得我們要研究它們很費勁。
在科技不是很發(fā)達的年代,人們?yōu)榱耸占阶銐蚨嗟男畔⑺剡M行研究,動輒就需要上萬只昆蟲。世界上第一個被人類鑒定出來的信息素是由雌性蠶蛾分泌的蠶蛾醇。在20世紀(jì)50年代,為了收集到足夠的蠶蛾醇來研究它的結(jié)構(gòu)和功能,科學(xué)家們足足收集了50萬只雌性蠶蛾。不過,好在隨著科技的發(fā)展,我們現(xiàn)在有了氣相色譜、觸角電位這樣的分析工具,分析一次只需要幾百只甚至幾十只昆蟲了。
偽造留言,操縱昆蟲
那么,我們?yōu)槭裁匆@么費盡心機地研究信息素呢?這就跟我們在打仗的日寸候為什么要研究敵人的密碼一樣,都是為了知己知彼。如果可以,還想要偽造一份密碼操縱敵人。
前面說過,昆蟲會為了尋找伴侶、尋找“飯友”而釋放有聚集作用的信息素。如果我們可以人工合成這種信息素,就可以誘捕一個地區(qū)的某種昆蟲,然后輕松統(tǒng)計這種昆蟲的數(shù)量了。而且如果誘捕到的是害蟲,我們就可以順勢除掉它們,達到滅害的目的。不過,有一點美中不足的是,利用信息素誘捕昆蟲,有些時候只能誘捕到某一種性別的昆蟲,這雖然能讓昆蟲的性別比例失調(diào),但還達不到徹底滅害的目的。
為了進一步達到消滅害蟲的目的,有些科學(xué)家想出了另一個“損招”。前面說過,昆蟲會通過釋放信息素來表明自己的位置、吸引異性。于是,科學(xué)家就模仿它們的這種行為,在一個地方設(shè)置了很多信息素釋放點,讓昆蟲覺得哪里都是異性的身影,從而讓真正需要交配的昆蟲找不到伴侶。
除此之外,近幾年,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了信息素的另一個作用——昆蟲身份證。一般情況下,科學(xué)家要確定一個昆蟲是什么物種,往往是通過昆蟲的形態(tài)來確定的,比如身子有多長、腿有多長、什么顏色等。但生活在同一個地方的昆蟲往往會因為趨同進化而長得越來越像,特別是如果它們原本就有共同的祖先,就更難區(qū)分它們誰是誰了。不過,好在即使再像的昆蟲,在交配上也有自己獨特的偏好,因此它們吸引異性用的信息素也就有所區(qū)別。這就讓科學(xué)家們多了一種鑒定昆蟲的手段,讓它們的身份證更完整。
總之,雖然昆蟲的信息素會毀掉你的紅酒,但昆蟲為了更好的生活,應(yīng)該是不會拋棄它們的“留言條”的。