生物進(jìn)化出了多種多樣的策略正是為了增加遇見配偶的可能性,小鼠亦是如此,留下氣味信息(排尿)吸引雌鼠的注意,也可以用眼淚俘獲雌鼠的心。而這都?xì)w結(jié)于一種物質(zhì):信息素。雄性小鼠尿蛋白中的darcin能夠引發(fā)雌性小鼠一系列被吸引后的行為,比如超聲、叫聲以及留下氣味信息(排尿),并且會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)隨后對(duì)于該信息素的記憶行為[1]。小鼠們是怎么獲得愛情的,信息素又在小鼠交流中扮演了怎樣的角色?看完這篇也許你會(huì)有個(gè)了解
《小鼠鏟屎官養(yǎng)成記》,每周為大家介紹一個(gè)小鼠繁育與健康的知識(shí)點(diǎn),帶大家成為一個(gè)合格的小鼠鏟屎官。本期我們?yōu)榇蠹医榻B“小鼠行為學(xué)(一)”的相關(guān)知識(shí)。
一、同類群
【群居屬性】小鼠是群居動(dòng)物,有著強(qiáng)烈的家庭紐帶,它們通過復(fù)雜的嗅覺、聽覺、觸覺和視覺信號(hào)進(jìn)行交流。
野生小鼠聚集在稱為“同類群”的群體中,不同同類群之間的個(gè)體交換率很低。
【特點(diǎn)】每個(gè)同類群由高度自然近交的親緣成員組成,與其他哺乳動(dòng)物相比,它們有更高的突變率,以及基于早期生活經(jīng)驗(yàn)的廣泛的發(fā)育靈活性,這些都有助于它們充分適應(yīng)環(huán)境。
【組成】同類群是由一只占統(tǒng)治地位有繁殖能力的雄性小鼠,不同等級(jí)的雌性小鼠,從屬的雄性小鼠和幼齡小鼠組成。當(dāng)食物充足到幾平方公里時(shí),野生小鼠占據(jù)的領(lǐng)地只有幾平方米。小鼠是在夜行性動(dòng)物(在黎明和黃昏時(shí)間活動(dòng)),很強(qiáng)的領(lǐng)土意識(shí)和雜食性。
【食糞性】食糞性作為一種必要的營(yíng)養(yǎng)活動(dòng),約占其攝食量的三分之一。
【活動(dòng)】除了領(lǐng)土問題,社會(huì)互動(dòng)、繁殖、挖洞(當(dāng)有利的基質(zhì)可用時(shí))和筑巢也是主要的活動(dòng)。
在管理實(shí)驗(yàn)小鼠時(shí),了解它們自由生活的野生小鼠的復(fù)雜行為生物學(xué)是很重要的。
(圖片來(lái)源:賽業(yè)生物)
二、化學(xué)信息交流
化學(xué)信息交流是通過極其多樣的化學(xué)因素介導(dǎo)的,這些化學(xué)因素在同種個(gè)體之間觸發(fā)先天(非習(xí)得性)的社會(huì)反應(yīng),即信息素(見下表)。
信息素傳統(tǒng)上被分為兩大類:(1)釋放型信息素----引起立即的行為反應(yīng);(2)引物型信息素----介導(dǎo)緩慢發(fā)展和更持久的內(nèi)分泌反應(yīng)。
表1 部分信息素對(duì)小鼠的影響[2]
三、小鼠信息素
小鼠的信息素通過尿液排出,同時(shí)也可通過足底、唾液腺、淚腺、包皮和乳腺排出。
在尿液中,主要的尿蛋白質(zhì)(Mups)、小肽、MHC I類肽、揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)和性激素都有助于傳遞支配、親屬關(guān)系、多樣性和性別的化學(xué)信號(hào)。
野生小鼠擁有大量這些化學(xué)信號(hào)的個(gè)體差異,提供了一種區(qū)分個(gè)體的“條形碼”。
實(shí)驗(yàn)小鼠的近親繁殖減少了個(gè)體差異,但每個(gè)近親繁殖的品系都有一組特征信號(hào),并且在一定程度上,品系內(nèi)的個(gè)體之間存在著獨(dú)特的信號(hào)
信息素通過鼻前器官、嗅上皮等的感覺神經(jīng)元接收。神經(jīng)元信號(hào)被傳送到嗅球的神經(jīng)節(jié)層,然后再傳遞到大腦。
四、Mups(尿液蛋白質(zhì))
Mups(尿液蛋白質(zhì))是小鼠化學(xué)信息交流的重要組成部分,也是操作人員的主要職業(yè)健康危害。小鼠第4號(hào)染色體包含一組21個(gè)Mup基因,外加一些假基因。
Mups是一種被稱為脂蛋白的可溶性小蛋白質(zhì),它與小的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)(信息素)具有高親和力,并作為信息素的轉(zhuǎn)運(yùn)體和穩(wěn)定劑(因此有助于緩慢釋放),但本身也作為蛋白質(zhì)信息素。
它們?cè)诟闻K合成,并通過尿液排出,還有鼻粘膜、淚腺和唾液腺。它們?cè)诖x活動(dòng)中的內(nèi)源性作用尚不清楚。
雄性小鼠在尿液中排泄的Mups明顯多于雌性小鼠。Mups的一個(gè)典型命名是“darcin”,以《傲慢與偏見》中的浪漫男主角費(fèi)茨威廉·達(dá)西命名。顧名思義,它是一種雌性引誘劑。
Mups還扮演著kairomones(種間激素)的角色,它是物種之間的化學(xué)信號(hào)。例如,貓和大鼠的Mups(尿液蛋白質(zhì))會(huì)引起小鼠的恐懼。
Mup在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理中也非常重要,因?yàn)樗鼈兇罅看嬖谟谂判刮锓N(尿中1-5毫克/毫升),是人類的強(qiáng)過敏原,特別是由Mup 17基因編碼的Mus m1(Ag1或MA1)。