信息素——大自然的“秘密語言”

19世紀(jì)一個春天的早晨，法國動物學(xué)家讓-亨利·法布爾坐在屋子里觀察一只破繭而出的雌性天蠶蛾，他把這蛾子放進(jìn)一只薄紗的籠子中，想看看接下來會發(fā)生什么事。結(jié)果，那天晚上，他的房間里飛來了幾十只雄性天蠶蛾，它們通過窗戶飛進(jìn)屋來。法布爾后來寫道：“那真是一次令人難忘的‘入侵?！?/p>

見一些蛾子直接飛向那籠子，法布爾便開始做實驗，他想知道，是什么東西告訴它們那里有一只雌性天蠶蛾。他發(fā)現(xiàn)，不論把雌蛾放在哪里，只要裝蛾子的容器不是密封的，例如食櫥或者抽屜等，那些雄蛾就能夠找到它;但假若把雌蛾放進(jìn)密封的盒子或者玻璃瓶中，雄蛾們便失去目標(biāo)了。

法布爾很快明白，雄蛾不是憑借景物和聲音找到雌蛾的，它們憑借的是氣味，這表明雌蛾在散發(fā)著某種能引誘雄蛾的化學(xué)物質(zhì)。然而，那是什么呢？

信息素是動物間的“信使”

在此后大約一個世紀(jì)里，人們都在懷疑那種物質(zhì)的存在。直到1959年，德國科學(xué)家阿道夫·布特南特才果真找到了它。這位科學(xué)家和他的研究團(tuán)隊花了20年時間研究雌性蠶蛾用以吸引雄蛾的氣味，他們從幾十萬只蛾子的身上萃取化學(xué)物質(zhì)，最終鎖定了那讓雄蛾們趨之若鶩的東西，他們稱之為“蠶蛾性誘醇”。這以后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了越來越多與“蠶蛾性誘醇”類似的東西。這些化學(xué)物質(zhì)，人們現(xiàn)在統(tǒng)稱為信息素。

人們發(fā)現(xiàn)，信息素是動物間的“信使”，在動物中起協(xié)調(diào)行為、傳遞信息的作用。例如螞蟻在進(jìn)食后會在返回蟻巢的路上留下信息素，它的氣味會被其他螞蟻所解讀，意思是，“飽餐了一頓，真不錯?！蓖瑫r，另一種不同的信息素還會讓正在尋找食物的螞蟻改變方向，通知它們前面已經(jīng)沒有食物了。

蚜蟲也釋放信息素，當(dāng)蚜蟲受到天敵的襲擊時，它們的信息素會告訴鄰近的蚜蟲趕緊逃離。事實上，釋放信息素的動物有很多，從龍蝦到大象都不例外。在很多情況下，信息素是動物的香水，是求偶的信號，對于同種的異性，它們是難以抗拒的誘惑。

科學(xué)家們?nèi)匀粚π畔⑺貞延袩o限的疑惑和好奇，他們發(fā)現(xiàn)自然界中充滿了利用信息素進(jìn)行“誘惑”和“欺詐”的行為，不僅是動物，植物亦如此。有些植物會“克隆”其他動物的信息素以用于“自私”的目的，例如，有些植物會模仿昆蟲的信息素以吸引昆蟲為自己授粉。而人類也從動植物們的這種行為中深受啟發(fā)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)利用信息素是一種防治害蟲的有效辦法。只是我們現(xiàn)在還不清楚，我們自己是不是也在釋放信息素，如果是，其他人又在如何解讀這些信息素?？茖W(xué)家們懷疑，說不定在大自然的這個“信息素俱樂部”中，我們?nèi)祟愐彩瞧渲械囊粏T。

行為怪異的魷魚

有關(guān)信息素的研究，盡管人們多將重點放在昆蟲上，但人們也發(fā)現(xiàn)，很多昆蟲以外的動物也使用信息素，其中一類動物更是為人們所忽視，那就是生活在海洋中的頭足類動物，包括魷魚和章魚等。由于這類動物通常擁有很大的眼睛，科學(xué)家們便一直認(rèn)定它們在環(huán)境活動中主要是依靠視覺獲取信息的。然而，美國伍茲霍爾海洋研究所的海洋生物學(xué)家羅杰·漢倫和他的同事們卻遇到了奇怪的事，他們在馬薩諸塞州伸入大西洋的科德角附近發(fā)現(xiàn)了大量受精卵，這些受精卵是雌性長鰭近海魷魚產(chǎn)下的。漢倫他們親眼目睹了一些雄性魷魚在那里做著奇怪的舉動。漢倫說，“雄性魷魚在那里相互打斗，還用它們的觸手碰那些卵，這種行為十分令人不解?！?/p>

為了解開疑惑，漢倫和他的同事們抓來一些雄性魷魚放進(jìn)實驗室的水槽中，再放入一些受精卵。于是，那奇怪的一幕又發(fā)生了，魷魚游向受精卵，用觸手觸碰它們，然后開始相互追逐和打斗。是什么東西引發(fā)了魷魚們的攻擊行為呢？科學(xué)家們懷疑受精卵上有某種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)有可能被雄性魷魚的觸手探測到。為了驗證這個假設(shè)，他們從雌性魷魚和受精卵上提取各種化學(xué)物質(zhì)，然后測試雄性魷魚對這些萃取物作何種反應(yīng)。最后，他們鎖定了一種蛋白質(zhì)，名為“魷魚β-微精原蛋白”。

科學(xué)家們將這種蛋白合成了一種人工的版本，然后驗證是否果真是這種蛋白引發(fā)了魷魚們的怪異行為。他們先將一個放了受精卵的玻璃燒瓶放入水槽，這樣，雄性魷魚們便只能看到瓶中的受精卵，但觸碰不到它們，這時人們觀察到，雄性魷魚并沒有發(fā)生太多的打斗行為。接下來，人們放入另一個玻璃燒瓶，但這一次，燒瓶的外面涂了一層人工合成的魷魚β-微精原蛋白，雄性魷魚的觸手可以碰到燒瓶上的這種化學(xué)物質(zhì)，結(jié)果不出所料，魷魚們的打斗行為升級了。這個實驗表明，雄性魷魚的確是用觸手探測魷魚β-微精原蛋白，這種物質(zhì)就是引發(fā)魷魚暴力行為的“元兇”。

現(xiàn)在，困擾科學(xué)家們的謎團(tuán)解開了。原來，魷魚β-微精原蛋白是在雌性魷魚生殖道內(nèi)產(chǎn)生并融入到魚卵表面的一種信息素，它的重要功能是讓雌性魷魚在最恰當(dāng)?shù)臅r候受精。這種化學(xué)物質(zhì)還是一種信號，它把雌性魷魚的聚集地“通知”了雄性魷魚，雄性魷魚自然就不會錯過這樣一次難得的“幽會”了。另外，這種信息素還激發(fā)了雄性的力量，能讓雌性魷魚選擇到最強(qiáng)壯的交配對象。

大自然中的“信息戰(zhàn)”

開始的時候，人們認(rèn)為，信息素只是動物們的“秘密語言”，它幫助動物更好地生存和進(jìn)化，但后來發(fā)現(xiàn)，一些植物也學(xué)會了這一招，有些還顯得“詭計多端”。在我國，一種紅色和白色的蘭花就是這樣，為了讓昆蟲幫助它們授粉，這些蘭花巧施妙計，它們利用信息素，而且非常成功。

植物要繁殖，它們必須把花粉傳授給同種植物的其他花朵。在很多情況下，這一過程是由昆蟲完成的。一些昆蟲以花蜜和花粉為食，它們在花朵上落下又飛走，一些花粉便粘附在昆蟲身上，并被帶向遠(yuǎn)處的花朵。在我國海南島，科學(xué)家們注意到，大黃蜂經(jīng)常造訪一種紅色和白色的蘭花，奇怪的是，這種蘭花并不提供花蜜，而大黃蜂也并不用花蜜去喂養(yǎng)它們的后代，它們的食物是蜜蜂和其他昆蟲，這就是說，那些造訪蘭花的大黃蜂并不會得到食物，它們面對的只能是一間空蕩蕩的“餐室”而已。

那為什么大黃蜂要做這種徒勞無功的事呢？莫非蘭花釋放了某種對大黃蜂們具有誘惑作用的東西？這個問題引起了德國烏爾姆大學(xué)的兩位科學(xué)家曼弗雷德·阿亞瑟和他的同事詹妮弗·布羅德曼的好奇，他們決定一探究竟。

首先，兩位科學(xué)家萃取了蘭花上的化學(xué)物質(zhì)，他們將這些物質(zhì)噴涂在一些死去的蜜蜂身上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這樣的蜜蜂最能吸引大黃蜂，而未被噴涂的蜜蜂則吸引力要遜色一些。接下來，兩位科學(xué)家開始在這些化學(xué)物質(zhì)中尋找真正對大黃蜂產(chǎn)生了作用的分子，他們切下大黃蜂的觸須，將來自蘭花的不同化學(xué)物質(zhì)噴涂到觸須上。這時，觸須上的電信號會作出程度不同的反應(yīng)，它幫助科學(xué)家們判斷吸引了大黃蜂的物質(zhì)究竟是哪些。

結(jié)果，這兩位科學(xué)家找到了幾種能引發(fā)觸須強(qiáng)烈反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，而其中的一種正是某種蜜蜂信息素的組成部分。通常情況下，蜜蜂在蜂房遭到攻擊時會釋放信息素以警告其他蜜蜂，它們甚至在飛行的時候也釋放信息素，然而大黃蜂學(xué)會了利用這一點，它們憑借蜜蜂的信息素追蹤蜜蜂，從而捕獵到它們的美食。

那么，為什么大黃蜂要造訪蘭花呢？原來為了“邀請”大黃蜂為自己授粉，蘭花“仿制”了蜜蜂的信息素，大黃蜂察覺了這種“美食的信號”自然蜂擁而至，它們以為會有一頓美餐等著自己，但結(jié)果卻只是為蘭花授了粉。

就這樣，蘭花的詭計成功了，大黃蜂白白忙活了一場，這場大自然中的“信息戰(zhàn)”以蘭花的勝利而告終。

大自然像一個巨大的舞臺，動植物們則是舞臺上的“明星”，那里上演著“友誼”、“合作”和“愛情”，也上演著“欺詐”、“陰謀”和“殺戮”。事實證明，在這個過程中，信息素發(fā)揮了巨大的作用，它們?nèi)綦[若現(xiàn)，隱匿莫測，卻發(fā)揮了明顯的交流和互動作用，不愧為大自然的“秘密語言”。