臭鼬娘  
  
楼主: uhamihz

【硬核科研】关于黄鼬的肛门腺及其分泌液,你想知道的都在这里

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 楼主| 发表于 2022-11-19 22:30:15 | 显示全部楼层
Part 3-分泌液
三、鼬属肛门腺分泌物成分对比
通过上述实验,我们可以得知黄鼬肛门腺分泌液主要由5种(雄性)或6种(雌性)化合物组成。尽管这些成分已经在鼬属的4种动物中都发现过,但是没有一种肛门腺成分的组成是和黄鼬肛门腺的气味完全相同的。黄鼬肛门腺分泌物的最大特点是4种分子量为102的 C5H10S的同分异构体同时存在,在其它鼬属物种中尚未发现。下表为鼬属动物肛门腺分泌物的化学成分组成。
  
峰顺序
  
化合物名称
分子式
分子量
水貂
白鼬
伶鼬
新西兰林鼬
瑞典林鼬
黄鼬
1
2,2-二甲基硫代环丁烷
  
(2,2-dimethylthietane)
C5H10S
102
**
*
*
**
2
顺或反2,4-二甲基硫代环丁烷
  
(Z-or E-2,4-dimethylthietane)
C5H10S
102
*
*
3
反2,3-二甲基硫代环丁烷
  
(E-2,3-dimethylthietane)
C5H10S
102
*
*
*
*
*
4
顺2,3-二甲基硫代环丁烷
  
(Z-2,3-dimethylthietane)
C5H10S
102
*
5
2-乙基硫代环丁烷
  
(2-ethylthietane)
C5H10S
102
*
*
*
6
反-2-乙基-3-甲基-硫代环丁烷  
  
(E-2-ethy-l3-methylthietanes)
C6H12S
116
*
**
**
7
顺-2-乙基-3-甲基-硫代环丁烷  (Z-2-ethy-l3-methylthietanes)
C6H12S
116
*
8
2-丙基硫代环丁烷
  
(2-propylthietane)
C6H12S
116
**
*
*
9
3,3-二甲基-1,2-二硫代环戊烷  ( 3, 3-dimethy-l1, 2-dithiacyclopentane)
C6H12S2
134
*
**
*
*
*
10
3-乙基-1,2-二硫代环戊烷
  
(3-ethy-l1,2-dithiacyclopentane)
C6H12S2
134
*
11
2-戊基-硫代环丁烷
  
(2-pentylthietane)
C8H16S
144
*
*
12
3-丙基-1,2- 二硫代环戊烷
  
(3-propy-l1,2-dithiacyclopentane)
C6H12S2
148
*
*
13
吲哚
  
(Indole)
C8H7N
117
*
*
*
*
*
14
氨基苯乙酮
  
(ο-aminoacetophenone)
C8H9NO
135
*
*表示含有该成分;**表示该成分为优势成分
和水貂类似,2,2-二甲基硫代环丁烷也是黄鼬肛门腺分泌物的优势成分。这一化合物也是水貂肛门腺分泌物中,能引起鼠类回避的主要物质,而且2,2-二甲基硫代环丁烷能够明显引起鼠类的回避反应,这说明黄鼬肛腺分泌物也可引起害鼠的回避反应;2-丙基硫代环丁烷是白鼬肛腺分泌物引起鼠类回避的主要成分,由于黄鼬肛腺分泌物中也含有一定数量的2-丙基硫代环丁烷,这更加强了对鼠类有驱避作用的可能性。

此外,在鼬属其它4种动物的研究中,发现它们的肛门腺分泌物都普遍含有含氮有机物吲哚,而在黄鼬的肛门腺分泌物中却没有检测到,可能和顶空取样方法有关。过去的研究都是将肛门腺分泌物直接浸泡于有机溶剂,使挥发性较小的吲哚溶于样品中,而顶空取样不能将挥发性小和含量少的吲哚提取出。在对美国水貂的肛腺分泌物进行的平行实验中也没有像过去的分析那样发现吲哚,但其它三种含硫化合物都检测到了,也证明了这一点。

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 楼主| 发表于 2022-11-19 22:34:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 uhamihz 于 2022-11-20 11:41 编辑

Part 3-分泌液
四、黄鼬肛门腺分泌液对大仓鼠的行为影响
众所周知,黄鼬是大多数鼠类的天敌。来自天敌的气味可以传递天敌存在的信息,鼠类借此可以评估危险程度。这类研究可以探究天敌对猎物的非致命影响,也有助于全面理解天敌对鼠类种群的调节作用和天敌与猎物的协同进化关系。
在实验中,实验者将大鼠的行为分为“探究(Approach)”、“进攻(Attack)[1]”、“防御(Defence)[2]”、“修饰(Grooming)[3]”和“标记(Marking)[4]”共五种。首批实验用大仓鼠为成年仓鼠。在饲养这批大仓鼠的第29天时,实验者将大鼠分为实验组和对照组,并将黄鼬的肛门腺分泌液(雌雄混合)涂抹在实验组大鼠的鼻孔外,对两组大鼠的上述五种行为进行了观测与统计。
【关于大鼠行为的实验数据统计图请见本楼附件】

如图所示,感受到天敌气味后的大鼠,防御行为显著提高,而其余的行为均有所下降。
在第30天,实验者将这一批实验用大鼠断头处死并冰冻,解剖后分别测量了两组成年大仓鼠各器官的重量,结果如下表所示(平均值±标准差)。
  
  
初始体重(g)
最后体重(g)
脾脏(mg)
肾上腺(mg)
胁腺(mg)
子宫(g)
卵巢(mg)
实验组
145.97±15.11
142.9±16.9
151.3±69.9
20.0±3.8
106.9±50.1
1.88±0.08
18.2±7.20
对照组
153.14±20.22
151.1±22.5
141.0±36.5
20.0±6.5
71.9±24.5[5]
2.06±0.06
17.6±7.04
如上表所示,除实验组的胁腺显著重于对照组( t=2.177,P=0.041)以外,其余各项指标并无显著差异。
第二组的实验用大仓鼠为亚成体(介于幼年与成年之间的年龄段)。原文中的表格仅列举了雄性与雌性的亚成体大仓鼠的初始体重和最后体重的差距,这是因为相比于前文中讲述的成年体大仓鼠,亚成体大仓鼠的各器官绝对、相对重量并无明显差距。详细数据见下表(平均值±标准差)。
  
  
组别
样本数
初始体重
最后体重
雄鼠
实验组
12
60.27±7.44
66.39±8.86
对照组
11
59.22±11.47
72.85±16.00
雌鼠
实验组
9
58.72±6.57
69.47±8.07
对照组
8
61.25±8.84
77.73±17.59
如上表所示,在雄性亚成体实验组鼠中,最后体重与初始体重没有显著差异。在对照组鼠中,最后体重显著重于初始体重,但是与实验组相比,对照组鼠的最后体重明显大于实验组;在雌性亚成体鼠中,无论实验组,还是对照组,最后体重都显著重于初始体重,而且实验组鼠最后体重显著低于对照组。
第三组的实验用大仓鼠为未成年体,详细数据见下表(平均值±标准差)[6]
  
性别
  
器官
绝对重量
相对重量(折算成每100克体重的器官重)
实验组
对照组
实验组
对照组
雄性
脾脏(mg)
43.51±16.96
51.23±8.59
65.00±22.58
73.17±18.31
肾上腺(mg)
12.08±2.70
12.15±2.50
18.35±4.28
17.41±5.50
胁腺(mg)
16.21±8.78
34.05±24.34
24.20±11.07
42.55±21.89
腹中腺(mg)
12.19±10.60
7.96±7.80
18.78±20.16
11.33±10.99
睾丸(g)
1.315±1.01
2.00±1.17
2.05±1464
2.35±1.17
附睾(mg)
80.05±42.08
182.95±152.09
120.11±64.71
227.36±154.83
  
性别
  
器官
绝对重量
相对重量(折算成每100克体重的器官重)
实验组
对照组
实验组
对照组
雌性
脾脏(mg)
52.47±16.53
54.10±18.95
74.70±18.90
70.30±21.62
肾上腺(mg)
11.20±1.51
10.95±1.16
16.41±3.21
14.70±3.60
胁腺(mg)
24.39±7.89
46.81±76.93
35.51±12.43
50.74±65.94
卵巢(mg)
19.29±7.64
22.25±8.88
27.68±10.98
28.57±8.81
子宫(mg)
23.61±5.75
69.90±51.81
33.71±8.81
87.13±63.93
由上述数据可知,在雄性未成年鼠中,除实验组的胁腺和附睾的绝对重量和相对重量都显著小于对照组外,其余器官的重量均无显著差异;在雌性未成年鼠中,除实验组的子宫的绝对重量和相对重量显著小于对照组外,其余器官的重量均无显著差异。
通过上面三组实验数据,实验者发现,天敌的气味对雌鼠的影响小于雄鼠对幼鼠的影响小于成年鼠。对于前者,实验者猜测这种因素可能不完全依赖于雌鼠和雄鼠的内分泌、脑神经和基因差异,而是具有不同的生理作用过程,但这一猜想目前尚未有相关实验证实;对于后者,则有可能是因为未成年鼠和亚成年鼠所面临的被捕食风险相对较小所导致的,但是黄鼬肛门腺分泌液的气味有效地抑制了未成年鼠的性成熟,这一点在“不同性别和年龄的大仓鼠对黄鼬气味的反应”这篇论文创作之前就已经有相关研究者证实过了[7]



[1] 此处特指同类间的攻击行为。

[2] 此处特指非同类间的防御行为。

[3] 如梳理毛发等行为,被称为“修饰行为”。

[4] 即各种宣誓领地的行为的总称。

[5] t-test,P<0.05, n=10.

[6] 此表及后文续表中,斜体数据:p<0.05,t-test

[7] 此观点来自Vassilieva NY在1999年所发表的论文“Influence of catʾs urinary chemosignals on sexual maturation and meiosis in Campbelʾl shamster males Phodopus campbelli.(猫的尿液的化学信号对坎氏毛足鼠的减数分裂和性成熟的抑制)”



大鼠行为实验数据图

大鼠行为实验数据图
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 楼主| 发表于 2022-11-19 22:35:28 | 显示全部楼层
Part 4-杂谈&后记
一、常见问题解答
这一段是用于解答大家在阅读上述实验数据后,仍然无法得知的问题的。主要是一些较为通俗的、猎奇向的、以及部分谣言的解答。下文未提到的问题欢迎在帖子里补充。
①黄鼠狼会放臭屁把刺猬熏晕后吃掉吗?
可能性很小。尽管黄鼠狼和刺猬可能是大家儿时在百科全书上见到的第一对儿CP(刺猬:你礼貌吗?),但事实上,黄鼬往往在遇敌、受到惊吓时才会释放臭液,而刺猬缩成一团时,并不具有攻击的能力,因此刺猬的防御行为很可能不会被黄鼬认为是“具有进攻性的”。尽管黄鼬的臭液中存在能够干扰鼠类等小型哺乳动物行为的成分,但是尚未有研究表明黄鼬的臭液能够有效麻痹刺猬,因此其臭液是否能熏晕刺猬也就不得而知了。
②黄鼬和臭鼬同时用臭液攻击对方,谁会被熏倒?
结果很可能是:两败俱伤。大家可能在直觉上认为黄鼬臭液的威力不及臭鼬,但是有实验结果显示臭鼬恐怕只对自己的臭味有适应力,对于别人的臭味,即使是来自另一只臭鼬的臭味,也未必能够忍受,更何况在臭鼬交配时,两只雄性臭鼬为争夺配偶而对彼此喷射臭液的情况也非常普遍。此外,在上文中提到,尽管在鼬科之中,不同物种之间,臭液的成分也有所不同。那么黄鼬和臭鼬之间,臭液的成分差异也许会更大。黄鼬也同理,因此,当彼此被对方的臭液喷到后,两者都不好受。
③如何用科学解释有关“黄大仙附身”的现象?
建国以后不许成精。首先,类似黄鼠狼附身的描述,几乎可以说只有在我国比较盛行这种说法,而东亚、东南亚等其他同样有黄鼬分布的国家和地区却没有类似的文学描述。现在,那些类似被各种妖魔鬼怪附身的症状,已经有了专业的词汇来指代——癔症性精神病(Hysterical psychosis)。不过黄鼬昼伏夜出、常在墓地周边筑窝、行动迅速等一系列习性,确实容易使人浮想联翩;而且黄鼬的臭液含有多种硫化物,吸入过多臭气后,也有引发头晕、幻觉的可能,但这是硫化物中毒的症状,并非所谓“附身”。而且如读者所见,有关黄鼬的科学研究已如此之多,想必足以让大家摒弃封建思想了吧(笑)。
二、关于本文参考的论文
本文中,有关肛门腺组织形态、结构的结论,主要参考了河野卯三郎于1921年(大正18年)在《动物学杂志》第394号上发表的论文《いたちの肛門腺の組織学研究》[1],而佐藤英明于1980年(昭和55年)发表于TheZoological Society of Japan(日本动物学会)的论文《イタチ肛門腺の組織学的構築と組織化学》[2]中的内容,在本文中主要起补充说明的作用。然而从这两篇论文的具体内容上讲,后者也更像是前者的补充,而且后者也将前者作为引用文献,在写作时加以参考。不过,随着近六十年的发展,生物化学方面的科学技术亦取得了重大突破。在佐藤英明的论文中提到,团队在观察黄鼬肛门腺组织结构时,分别使用了Sudan Black B、Victoria blue B等共计5种用于脂肪的染色剂,以及Glycogen phosphorylas等共计11种酶染色剂为所观察的组织切片染色,相比于河野卯三郎当年仅仅使用少数染色剂进行染色并观察解剖切片,有了突飞猛进的进步。因此,我们才能够得到更加清晰、直观的器官模型图。
相比于来自日本学者的两篇论文,我国的研究者王丽萍于1993年所发表的《黄鼬肛腺组织形态学研究》则显得单薄许多(毕竟咱们这个是期刊,论体量肯定比不过论文,所以不要太纠结),文章仅仅对腺体内部的组织进行了宏观上的描述。不过,尽管河野卯三郎和王丽萍的研究均指出黄鼬肛门腺中,臭腺上皮分布有神经组织细胞,但是只有来自王丽萍的论文中提出了其神经组织细胞能够向臭腺传达危险信号,刺激臭腺分泌更多臭液的作用。此外,在王丽萍的论文中,还对其肛门腺的进化来源提出了真实度很高的猜想,这也是两篇日文论文中没有涉及的。
对于有关黄鼬肛门腺的分泌液成分的研究,来自我国的生态学专家张健旭及其团队可以说是在国际上首次深入探明了其具体的成分,并对其分泌液与大仓鼠反应的关系进行了详细阐述。
总而言之,无论是来自我国的还是日本的科研学者和专家,都为人们对于黄鼬这一物种的认知提供了宝贵的材料。虽然从黄鼬肛门腺的组织研究到其分泌液的成分等方面进行研究看似是一个很渺小的角度,但是仍能为人类对于诸如鼠害防治等问题,在生物学方面提供新的思路。放眼整个宏观的科学界,可以说正是因为有着无数像这样从微妙的角度研究着世界的科学家存在,人类才逐渐地理解了这个世界。
三、关于上述论文的作者
王丽萍,来自东北林业大学野生动物学系。这一信息来自1993年,经查询,东北林业大学现已无此系,之后可能转入野生动物资源学院(根据东北林业大学官网信息,现又改名为“野生动物与自然保护地学院”)的动物科学系。目前,学校官网中已经查询不到王丽萍老师的信息,可能这位老师已于2017年前后退休。著作有《野生动物解剖学与组织学》(2002),在1988年-2017年间,参与创作了近50篇期刊文献,主要涉及野生动物解剖、组织结构及其病理学等学科。
张健旭,来自中国科学院大学,现任中国科学院动物行为和化学通讯研究组组长,研究范围广泛,涉猎化学生态学、动物行为学等诸多领域,并在国内乃至国际上取得了诸多成就,前文中也提到了张健旭是世界上首次检验出黄鼬肛门腺分泌液气味成分的科学家。当然不止于此,有关他的更多成就,详见百度百科:张健旭。张健旭博士至今仍活跃在科研一线,并常常通过科学网博客[3]发表他的最新科研成果和一些个人见解。
佐藤英明平假:さと えいめい;罗马音:Sato Eimei)(1948年-今),出身于日本京都大学农学部,后任职京都大学助教授、东京大学助教授、东北大学教授等职务,主要攻读家畜繁殖学、动物生殖学和动物发生工学专业,在2009年和2013年分别获得了紫绶褒章和日本学士院赏的荣誉。截止至2017年,佐藤英明频繁活跃在日本的各类动物研究学会中,为相关学科做出了贡献。
河野卯三郎平假:こうの うさぶろう;罗马音:KounoUsaburou)(生卒年不详),来自日本东京帝国大学(今东京大学)动物学专业,师从日本知名的动物学专家渡濑庄三郎[4]。在1918年(大正7年),河野卯三郎与自己的同学阿部余四男[5],同自己的老师一道,为日本引进了食用蛙物种,并为其在日本的养殖奠定了基础。尽管有关河野卯三郎的资料甚少,但是通过他周围的人来看,不难猜出河野卯三郎也是一名在动物学界作出过突出贡献的人物。


[1] 罗马音:itachi no koumonnsenn no soshikigakukennkyuu,中:黄鼬肛门腺的组织学研究

[2] 罗马音:itachi koumonnsenn no soshikigakutekikouchiku to soshikikagaku,中:黄鼬肛门腺的组织学构建与组织化学


[4] 渡濑 庄三郎(平假:わたせ しょうさぶろう;罗马音:Watase Syousaburou)(1862年-1929年,享年67岁)经核实是河野卯三郎的指导教师,任职于东京帝国大学动物学系,是该专业的第五任教授,也是日本哺乳类学会的第一任会长。在此特意介绍此人是因为有关河野卯三郎的介绍过少,只能通过其周围人物进行补充。

[5] 阿部 余四男(平假:あべ よしお;罗马音:Abe Yosio)(1891年-1960年,享年69岁)师从渡濑庄三郎,经核实是河野卯三郎的同学。毕业于东京帝国大学,后任职广岛文理科大学(今广岛大学)的教授。阿部余四男年轻时期就涉猎多方面研究,对中国大陆地区和日本列岛的哺乳动物物种有着深刻的见解。他还发现了一种新的日本大鲵品种,并用自己的名字命名了这一新品种(Hynobius abei Sato,1934)。在此特意介绍此人的原因同上。



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 楼主| 发表于 2022-11-19 22:35:46 | 显示全部楼层
Part 5-附录
一、引用论文
不同性别和年龄的大仓鼠对黄鼬气味的反应张健旭(2004年发表)
黄鼬肛腺分泌物的挥发性成分张健旭(2002年发表)
黄鼬肛腺组织形态学研究王丽萍(1993年发表)
水貂肛腺组织形态学研究王丽萍(1992年发表)
いたちの肛門腺の組織学研究 [日]河野卯三郎 (1921年8月15日发表)
イタチ肛門腺の組織学的構築と組織化学[日]佐藤英明(1980年4月26日发表)
二、部分专有名词对照(以作者分组)
由于本文引用的论文,使用了中文和日文两种语言,且年代间隔久远,使得每篇文章对于相同概念的词汇几乎都不一样。本文在创作的过程中,已参照原文,将几篇文章中概念相同而表达不同的词汇同意按照我国现行标准进行了翻译和统一。本段是为了方便读者参照原文而设计的,同时由于上述原因,我们也无法保证每个名词是否准确合并含义,因此我们也希望读者能够参照原文,发现并指出错误。(提示:日文汉字不可全量按照中文语境字面意思理解)
  
河野卯三郎
  
佐藤英明
王丽萍
我国现行标准
注释
分支管状嗅腺
管状複合腺
单管泡状腺
单管泡状腺
臭腺的形态学分类
分枝葡萄状嗅腺
泡状腺
分枝泡状腺
复管泡状腺
皮脂腺的形态学分类
貯臓嚢
管状腺状複合腺
贮腺囊
贮腺囊

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 楼主| 发表于 2022-11-19 22:40:18 | 显示全部楼层
全文完。
感谢您能够阅读完这篇文章,欢迎大家在这里讨论相关的话题,其中的纰漏也恳请大家指教。
再次感谢为文本的创作提供鼎力支持的三位大大。
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发表于 2022-11-19 23:02:36 | 显示全部楼层
看看,这就叫做“一本正经屁学”。
属实是相当硬核的科普了。
轻口向&百合厨
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 楼主| 发表于 2022-11-19 23:09:45 | 显示全部楼层

谢谢支持~
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 楼主| 发表于 2022-11-19 23:10:13 | 显示全部楼层
tysakurachan 发表于 2022-11-19 23:02
看看,这就叫做“一本正经屁学”。
属实是相当硬核的科普了。

感谢支持www==
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赞!
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Time flies very fast.
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