評(píng)論員文章

攝取營養(yǎng)，為愛鼓掌。

撰文 | 栗子

審校 | Clefable

情人節(jié)又到了。餐館里的人類大多兩兩結(jié)對(duì)，一邊享受食物，一邊訴說愛意。一頓飯的光景，大概足夠?yàn)橥黹g的活動(dòng)做好鋪墊了。

但要是換成其他動(dòng)物，想同時(shí)做兩個(gè)任務(wù)沒那么容易。覓食則難以求偶，求偶則難以覓食。既然如此，總要有個(gè)選擇。而科學(xué)家們一直很想知道，動(dòng)物在“食”與“色”之間，到底是怎樣做出決策的。

最近，加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校（UCSD）的王競教授和同事們，終于在果蠅身上找到了答案，并把研究發(fā)表在《自然》雜志。他們發(fā)現(xiàn)在饑餓狀態(tài)下，吃才是第一優(yōu)先級(jí)；而吃飽后雄果蠅會(huì)迅速進(jìn)入求偶模式，就像按下了某個(gè)開關(guān)。

重要的是，這個(gè)“開關(guān)”居然不在果蠅大腦里，而在消化道里。

“飽暖思淫欲”

從前的科學(xué)家們并不了解，進(jìn)食與求愛之間，究竟有怎樣的生理學(xué)聯(lián)系。?

這一次，研究團(tuán)隊(duì)用黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）來做實(shí)驗(yàn)。這些果蠅在實(shí)驗(yàn)之前，不論雌雄都沒有過性經(jīng)驗(yàn)。其中一部分雄果蠅，被科學(xué)家餓了24小時(shí)，另一部分雄果蠅照常喂食：它們主要吃酵母菌，一種富含蛋白質(zhì)的食物。

研究團(tuán)隊(duì)讓餓了一天的雄果蠅和一只雌果蠅，在含有酵母菌（食物）的環(huán)境里獨(dú)處30分鐘，雄果蠅無一例外都會(huì)先去用餐。有的吃幾分鐘，有的吃十幾分鐘，但吃飽后全部投入了熱烈的求愛事業(yè)。

而當(dāng)照常喂食的雄果蠅和雌果蠅獨(dú)處一室，雄果蠅便不太需要用餐了。有些雄果蠅甚至一口都不吃，直接進(jìn)入求愛模式。一部分幸運(yùn)的雄性成功吸引了雌性，到達(dá)交配階段；余下選手則繼續(xù)努力示愛，直到30分鐘的獨(dú)處時(shí)間結(jié)束。

也就是說，實(shí)驗(yàn)過程中并沒有哪只雄果蠅，在饑餓時(shí)向雌性示愛；也沒有哪只雄果蠅，在求愛模式啟動(dòng)之后又停下取食。仿佛只要“開關(guān)”扳過去了，一段時(shí)間內(nèi)都不會(huì)再扳回來。

要問扳動(dòng)“開關(guān)”的究竟是誰，把雄果蠅的食譜變一變就知道了。

當(dāng)酵母菌這種高蛋白食物，被換成蔗糖，饑餓的雄果蠅30分鐘內(nèi)主要活動(dòng)是進(jìn)食，幾乎沒有利用獨(dú)處的機(jī)會(huì)向雌性展示自己。那么，命令雄果蠅找對(duì)象的可能不是糖。

當(dāng)食譜中的酵母菌改為氨基酸，饑餓的雄果蠅在用餐一段時(shí)間后，就像吃了酵母那樣，義無反顧地進(jìn)入求偶環(huán)節(jié)。也就是說，吃氨基酸或高蛋白的食物，都能觸發(fā)雄果蠅的求愛活動(dòng)。而蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，所以科學(xué)家相信，扳動(dòng)“求愛開關(guān)”的物質(zhì)就是氨基酸了。

那么，被扳動(dòng)的“求愛開關(guān)”又是什么呢？

提升求愛的優(yōu)先級(jí)

那是一種利尿激素，名叫Dh31，果蠅身體里的許多部位都有它。Dh31能在細(xì)胞和細(xì)胞之間傳遞信息，是一種信號(hào)分子。不僅果蠅腦部的神經(jīng)元能生產(chǎn)這種激素，消化道里的腸內(nèi)分泌細(xì)胞也能生產(chǎn)這種激素。

團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)饑餓的果蠅吃了高蛋白食物，Dh31激素的含量便會(huì)升高。科學(xué)家認(rèn)為，是食物中的氨基酸激活了腸道里那些生產(chǎn)Dh31的細(xì)胞。這樣，更多的Dh31便能順著循環(huán)系統(tǒng)去到腦部。

而在果蠅的頭腦里，有一些特定的神經(jīng)元在生產(chǎn)Dh31的受體，正等著接應(yīng)Dh31。科學(xué)家相信，當(dāng)Dh31與受體相遇，它就能把信息傳遞給受體所在的神經(jīng)元，讓這些神經(jīng)元去執(zhí)行各自的任務(wù)，幫助果蠅暫停用餐、奔向愛情。

假如Dh31真有這樣的作用，那么只要敲掉讓腸內(nèi)分泌細(xì)胞生產(chǎn)制造Dh31的基因，雄果蠅就算吃飽也不會(huì)去求愛。科學(xué)家就是這樣修改了雄果蠅的基因，結(jié)果不出所料，阻止了雄性對(duì)雌性的追求。

當(dāng)正常的雄果蠅努力揮灑著自己的愛意，那些被敲了基因的雄果蠅還在繼續(xù)取食。這也證實(shí)了，Dh31激素就是那個(gè)“求愛開關(guān)”。一旦開關(guān)被破壞，哪怕吃進(jìn)再多的氨基酸，也沒辦法再扳動(dòng)開關(guān)。

那么問題來了，接應(yīng)Dh31的神經(jīng)細(xì)胞究竟執(zhí)行了什么任務(wù)，為什么能在幾分鐘內(nèi)，把求偶活動(dòng)的優(yōu)先級(jí)提到最前面？

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，果蠅腦中有兩組神經(jīng)元都在生產(chǎn)Dh31受體，它們都能與消化道里生產(chǎn)的Dh31激素相結(jié)合。但這兩組神經(jīng)元執(zhí)行的任務(wù)不同，兵分兩路：

其中一組，是通過名叫allatostatin-C的神經(jīng)肽來抑制進(jìn)食，這種物質(zhì)與抑制生長有關(guān)，很像人體里的生長抑素。另一組，則通過名叫corazonin的神經(jīng)肽來促進(jìn)求愛，這也是昆蟲體內(nèi)常見的神經(jīng)肽，曾經(jīng)還有科學(xué)家用它來誘導(dǎo)昆蟲幼蟲早熟。

這些復(fù)雜的腦活動(dòng)，都是由Dh31激素這一種分子激發(fā)出來的。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的王競教授感嘆說：“我們目睹了果蠅從進(jìn)食到求偶的轉(zhuǎn)變，一種分子能對(duì)動(dòng)物的行為決策，產(chǎn)生如此重大的影響，太讓人驚訝了。”

這項(xiàng)研究還沒有涉及人類的行為。但如果你今天吃過晚飯之后，感覺時(shí)候到了，也請(qǐng)努力創(chuàng)造奇跡，吧。

不過，你有對(duì)象嗎？

原論文：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04408-7

參考鏈接：

https://www.eurekalert.org/news-releases/942822

https://www.cbc.ca/radio/quirks/fly-feeding-leads-to-courtship-1.6348156

https://www.pnas.org/content/101/17/6704