昆蟲聞到了什么味道?
昆蟲在地球上的種類非常豐富。在長期的進化過程中,它的嗅覺系統(tǒng)已經(jīng)成為一種非常獨特和極其敏感的化學(xué)探測器,它能識別環(huán)境中特定的化學(xué)氣味分子,并用來尋找食物、求偶、避免天敵等。
嗅覺感受器主要分布在昆蟲的觸須和觸須上。嗅覺感受器的形狀和大小在不同昆蟲之間差異很大,嗅覺感受器的分布和數(shù)量也有很大差異。根據(jù)嗅覺感受器的形狀,嗅覺感受器可分為三類:毛羽感受器、圓錐形感受器和體腔錐形感受器。昆蟲觸角上的多毛感受器和圓錐形感受器主要感受到環(huán)境中的化學(xué)氣味。氣味通過感受器的微孔進入感受器的淋巴,并與淋巴液中的氣味結(jié)合蛋白結(jié)合形成氣味-OBP復(fù)合物,后者與接受細胞的樹突狀膜相互作用,產(chǎn)生動作電位。動作電位信號通過軸突傳入昆蟲中樞神經(jīng)系統(tǒng),引起昆蟲的行為反應(yīng)。
昆蟲不僅使用氣體結(jié)合蛋白來感覺氣味,而且還使用許多與嗅覺有關(guān)的蛋白質(zhì),主要有以下幾種:
1.化學(xué)感受蛋白
化學(xué)感受器蛋白是另一種存在于昆蟲淋巴液中的水溶性蛋白質(zhì),廣泛分布于昆蟲觸角感受器中。與能識別環(huán)境中大量揮發(fā)性氣味的氣體結(jié)合蛋白不同,化學(xué)感受器蛋白能夠識別環(huán)境中大量的非揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)。
二.氣味受體
昆蟲氣味感受器是一種在昆蟲嗅覺神經(jīng)元中表達的膜蛋白,能識別氣味分子并將化學(xué)信號轉(zhuǎn)化為電信號。氣味受體可分為非典型氣味受體和傳統(tǒng)氣味受體。通常,每種昆蟲只有一個具有高度保守特性的非典型氣味受體。目前,在雙翅目、鱗翅目、膜翅目、半翅目等多種昆蟲中都發(fā)現(xiàn)了氣味受體。
3.氣味降解酶
當氣味分子完成對氣味感受器的刺激時,無論是有益的還是有害的物質(zhì),多余的氣味分子都需要被降解,否則過量的氣味分子會繼續(xù)刺激受體并破壞昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)。降解酶不僅可以避免對嗅覺器官的持續(xù)化學(xué)刺激,還可以減少信號飽和所造成的干擾。