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科学家率先发现检测空气湿度的传感系统

湿度会使我们感到痛苦,但人类在皮肤中没有专用的传感系统来检测空气中的水蒸气。对于大多数昆虫来说,湿度水平可能意味着生命或死亡,但它们确实具有这样的系统,但对其工作原理知之甚少。

现在,来自西北大学和瑞典隆德大学的研究团队率先发现了直接检测空气湿度的传感系统。科学家们已经确定了果蝇检测外界湿度变化的能力所涉及的关键基因,并且他们还在昆虫触角的一个奇怪的小囊中发现了感觉神经元-果蝇的湿度受体。

隆德大学副教授,共同通讯作者马库斯·斯滕斯米尔(Marcus C. Stensmyr)说:“自20世纪初以来,人们就知道昆虫能够检测湿度水平,但是它们的作法仍然是个谜。”“我们的研究首次揭示了构成这种能力的基因和神经元,这非常令人兴奋。”

研究人员了解到的果蝇(Drosophila melanogaster)是行为遗传学的主要模型系统,它可以帮助科学家更好地了解蚊子,并通过防止昆虫寻找合适的卵生水来改善蚊子种群的控制。

西北大学温伯格艺术与科学学院神经生物学助理教授,该研究的共同作者马可·加里奥说:“昆虫通常很小,而湿度对他们来说却是一个很大的问题。”“他们小心翼翼,不要流失水分,这可能导致死亡。他们还使用湿度检测仪来寻找水。我们的发现对于感觉生物学非常重要,并为对抗蚊子和它们携带的疾病提供了可能的工具。”

这一发现发表在《当代生物学》杂志上,Stensmyr,Gallio及其同事发现了触角中的神经元通过多种遗传方法对湿度做出反应。

加里奥说:“人类工程师已经设计出几种不同的方法来测量空气湿度。”“最古老的头发在张力下依赖于人类的头发。头发会保留水分,因此其长度会随湿度而变化,并且很容易测量。事实证明,苍蝇可能会使用非常类似的策略来测量湿度:头发的机械变形天线内部专门的小器官,称为ac囊,可以告诉大脑湿度水平。”

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