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在皮克斯动画电影《海底总动员》中，有一个场景，多莉，一只黄鳍刺尾鱼，在争夺呼吸管面罩的拉锯战中受伤。一小缕血丝从多莉的脸上飘散开来，融入她周围的水中，被布鲁斯，一条“素食”鲨鱼吸入鼻孔，他立刻收回了他的不吃寿司的原则。（幸运的是，多莉逃脱了。）科学家们早就知道，许多海洋掠食者喜欢受伤鱼类的气味，而更可能成为猎物的鱼类则会逃离同样的气味。现在，研究人员认为他们已经确定了鱼类皮肤中警告附近鱼类危险的关键化学物质——一种与某些人用于缓解关节疼痛的补充剂相关的化学物质。
在 20 世纪 30 年代，奥地利动物行为科学家卡尔·冯·弗里希意外地在水箱中弄伤了一条鲦鱼。他注意到水箱中的其他鱼开始交替地来回冲刺和静止不动——典型的躲避捕食者的行为。随后的实验证实，受惊的鱼类是对从受伤同伴皮肤中释放出的化学物质做出反应——一种被称为schreckstoff的混合物，德语意为“惊悚物质”。
几十年来，schreckstoff 的化学成分仍然未知。在 20 世纪 70 年代和 80 年代，一些科学家发现，将鱼类暴露于一种名为次黄嘌呤-3-N-氧化物 (H3NO) 的化学物质中，会像 schreckstoff 一样惊吓它们，尽管程度较轻。他们得出结论，H3NO 很可能是 schreckstoff 中的活性化合物。但这个想法存在一个问题：科学家们从未在鱼类皮肤中可靠地检测到 H3NO。相反，一些研究人员提出，H3NO 可能模拟了真正的活性化合物。
现在，新加坡神经科学研究合作组织的 Suresh Jesuthasan 和 Ajay Mathuru，以及瑞士弗里德里希·米歇尔生物医学研究所的 Rainer Friedrich 和他们的同事认为他们已经分离出了 schreckstoff 的关键成分——一种名为糖胺聚糖 (GAG) 软骨素的糖类分子。他们的发现发表在 2 月 23 日出版的《当代生物学》在线期刊上。
弗里德里希和他的同事研究了从磨碎的斑马鱼中提取的 schreckstoff，斑马鱼与鲦鱼和鲶鱼关系密切。研究人员对 schreckstoff 进行了一系列测试，以确定活性化合物。例如，破坏溶液中所有蛋白质并没有削弱 schreckstoff 惊吓鱼类的能力，这表明活性化合物不是蛋白质。在另一项测试中，研究人员将一柱麦胚凝集素——一种保护小麦免受昆虫和病原体侵害的糖结合蛋白——浸入 schreckstoff 中，并将麦胚吸收的化合物引入鱼类。鱼类的行为就像它们正在逃避捕食者一样：它们待在水箱底部附近，从一个地方冲到另一个地方，或者它们缓慢地游一小段时间，然后又朝另一个方向猛冲，一遍又一遍。也许 schreckstoff 中的活性化合物类似于麦胚柱吸收的糖类。
正如预期的那样，弗里德里希和他的同事在斑马鱼 schreckstoff 中检测到了糖胺聚糖，特别是糖胺聚糖软骨素。糖胺聚糖是长链的糖类分子，以多种形式存在于生物体内，最显著的是存在于软骨和其他结缔组织中。当研究人员用酶分解 schreckstoff 中的糖胺聚糖软骨素，或用抗体使软骨素失去活性时，他们剥夺了 schreckstoff 的惊吓能力。此外，将鱼类单独暴露于软骨素中会引发冲刺、缓慢游动和底栖行为——但不如未稀释的 schreckstoff 有效。
明尼苏达州立大学摩尔海德分校的 Brian Wisenden 说：“生物化学家认真研究鱼类化学警报信号的化学成分，这真的很棒。”他研究过鲦鱼中的 schreckstoff，但没有参与这项新研究。“我们基本上一直在研究一种神秘物质。”
Schreckstoff 似乎还会激活嗅球的一个特定区域，即大脑中处理气味的部分。一种解剖学上不寻常的神经元，称为隐窝细胞，交织在嗅球的这一部分——这些神经元的功能仍然是一个谜。弗里德里希和他的同事认为，这些细胞专门用于感知 schreckstoff。当他们将鱼类暴露于其他气味，如胆汁酸和氨基酸时，大脑这一部分的神经元没有反应——它们只对 schreckstoff 感兴趣。
自从发现这种惊悚物质以来，科学家们一直想知道为什么鱼类会进化出在受伤时释放化学警报。当然，这对其他鱼类来说是一种友好的姿态，但受伤的动物如何受益呢？警告兄弟姐妹和表亲危险有助于保护自己的基因——一种被称为亲缘选择的策略——但鱼群不一定由同一家族的成员组成。
另一种解释是，受伤的鱼类并没有真正的好处。相反，进化偏爱那些能够识别受伤同伴自然释放的化学物质的鱼类——就像一些植物已经进化出识别邻近植物在受到攻击时释放的化学物质一样。在这两种情况下，受伤的生物都不是有意释放化学物质。事实上，它们宁愿将这些有用的物质留给自己。从受伤植物中逸出的挥发性化合物通常是储存起来防御食草动物的毒素。一些证据表明，schreckstoff 中的 GAG 在皮肤的免疫系统中起着重要作用。作为物理学的自然结果，当鱼类受伤时，这些分子总是释放到水中。通过这种方式，某些化合物始终与伤害相关联——任何能够识别这种联系的鱼类都有更好的机会逃脱捕食者并生存下来。随着时间的推移，进化将这些化合物确立为可靠的危险信号。今天，所有的斑马鱼——以及许多鱼类物种——天生就具备大脑，可以学习到，闻到 schreckstoff 的气味就是它们迅速逃跑的信号。