大約200年前，美國(guó)著名鳥類學(xué)家John James Audubon進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，他將一具腐爛的豬尸體藏在灌木叢下，以此來(lái)測(cè)試是否借助嗅覺進(jìn)行捕獵。結(jié)果，這些鳥兒們?nèi)缓鲆暳诉@具豬尸體，其中一只反而沖到了附近一塊幾乎沒有任何氣味的填充鹿皮旁邊。

　　Audubon把這個(gè)結(jié)果當(dāng)作鳥類依靠視覺而非嗅覺來(lái)尋找食物的證據(jù)。盡管后來(lái)有證據(jù)表明禿鷲和一些專門的鳥類捕獵者會(huì)使用氣味，但大多數(shù)鳥類對(duì)氣味不敏感的觀點(diǎn)依然存在。

　　近日，兩項(xiàng)有關(guān)鳥類行為和分子層面的研究也在瓦解這一陳舊的觀點(diǎn)，其中一項(xiàng)研究是美國(guó)研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，鸛會(huì)利用剛割過(guò)的草散發(fā)出的氣味尋找合適的覓食之處，發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》。另一項(xiàng)研究則是德國(guó)研究人員在分子層面上記錄了鳥類的多種功能性嗅覺受體，發(fā)表于《綜合與比較生物學(xué)》。

　　40年前，動(dòng)物行為學(xué)家Floriano Papi提出，信鴿通過(guò)嗅出化學(xué)特征來(lái)找到它們的棲息地，當(dāng)時(shí)許多同行不屑一顧。他們指出，鳥類還有視覺等其他幾種敏銳的感官來(lái)引導(dǎo)它們，就鴿子和其他一些物種而言，還有磁感。

　　“那時(shí)，生物教科書已經(jīng)明確地表明，鳥類幾乎沒有嗅覺，許多人甚至現(xiàn)在仍然這么認(rèn)為?！泵苄萘⒋髮W(xué)化學(xué)生態(tài)學(xué)家Danielle Whittaker說(shuō)。

　　2008年，德國(guó)分子生態(tài)學(xué)家Silke Steiger團(tuán)隊(duì)分析了7個(gè)目中的9個(gè)鳥類物種的基因組，發(fā)現(xiàn)了許多嗅覺受體基因。嗅覺受體是一類可以與氣味分子結(jié)合的特殊蛋白質(zhì)，它們負(fù)責(zé)向大腦“匯報(bào)”氣味相關(guān)的信號(hào)。

　　在這項(xiàng)研究的基礎(chǔ)上，美國(guó)東卡羅萊納大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家Christopher Balakrishnan和研究生Robert Driver 研究了一些現(xiàn)有的最佳鳥類基因組，并在某些物種中發(fā)現(xiàn)了更多的嗅覺基因。他們對(duì)蜂鳥、鴯鹋、雞、斑胸草雀和熱帶水果食性侏儒鳥的基因組進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)了許多新的嗅覺受體。

　　在這些結(jié)果中，鴯鹋的基因組尤其令Whittaker感到驚訝和興奮。鴯鹋是一種非常古老的鳥類，從鳥類譜系圖上來(lái)說(shuō)，它位于接近底部的位置。這一結(jié)果從某種程度上暗示，所有鳥類的祖先可能也有一套非常多樣的嗅覺受體基因，也許嗅覺從一開始就對(duì)鳥類至關(guān)重要。

　　Balakrishnan和Driver通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，鳥類特有的一組多樣的受體已經(jīng)分裂為不同鳥類譜系特有的多種類型。這說(shuō)明，這些基因隨著鳥類物種的多樣化而迅速進(jìn)化，自然選擇可能磨練了這些基因來(lái)執(zhí)行關(guān)鍵的任務(wù)。

　　第二項(xiàng)研究的起源更為奇妙，它最初的靈感來(lái)自一位德國(guó)小學(xué)生的提問。在德國(guó)一所學(xué)校的拓展項(xiàng)目中，一位小學(xué)生問科學(xué)家，當(dāng)?shù)氐臍W洲白鸛是如何找到那些剛剛被割過(guò)的草地的，在那些地方，昆蟲和嚙齒動(dòng)物等獵物最容易暴露，是飽餐一頓的好地方。

　　為了找到答案，Wikelski駕駛飛機(jī)在春夏陽(yáng)光明媚的日子里盤旋觀察了70只鸛。他們注意到，即使鸛沒有看見人們割草，也沒聽到割草的聲音，它們也能找到位于上風(fēng)處被割過(guò)的草地，就好像是被割草的氣味所吸引。

　　為了證實(shí)這一猜想，Wikelski 團(tuán)隊(duì)將割草散發(fā)出的氣味，也就是三種揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的混合物噴灑到了沒有被割過(guò)的草地上，結(jié)果鸛群“蜂擁而至”。

　　“這非常清楚地表明，這些鳥幾乎完全依靠嗅覺來(lái)做出覓食決定?！盬hittaker說(shuō)。

　　所有這些結(jié)果都表明，鳥類的嗅覺不應(yīng)該被忽視。更多研究還發(fā)現(xiàn)，鳥類能夠感知植物散發(fā)出的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的信號(hào)，甚至可能在依賴氣味進(jìn)行交流。這些線索的使用可能普遍存在于鳥類中，只是還沒有得到足夠的研究。

　　Driver補(bǔ)充說(shuō)，這些研究也可能指向一種新的自然害蟲控制形式：可以用化學(xué)物質(zhì)來(lái)處理受威脅的植物，吸引鳥類來(lái)吞食入侵的昆蟲。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/icb/icab150

　　https://doi.org/10.1038/s41598-021-92073-7

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