本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
“身体的气味是(细菌本身),我们用鼻子和嘴吸入,我们突然拥有它,仿佛(它们)是(身体)最秘密的物质,概括地说,是它的本质。我身上的气味是(细菌)与我的身体融合的…”
为了良好的科学,从萨特1967年第174页改编。
一个人可以过很多种生活。保罗·埃利希就是这样。他曾经是一位蝴蝶生物学家。另一次,他写了一本名为《人口炸弹》的书,这本书引发了关于人类命运的全球对话。还有一次,他描述了植物和吃它们的动物之间的关系。他说,植物进化是为了逃避食草动物,然后食草动物也会做出反应进行进化。他发现,这场战争会永远持续下去。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过 订阅来支持我们屡获殊荣的新闻报道。 通过购买订阅,您正在帮助确保未来关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事。
保罗·埃利希的所有这些和其他生活都受到了称赞。我想谈谈埃利希的生活,这似乎没有人会在颁奖典礼上提到,埃利希在聚会上说一句好台词,每个人都会笑,即使它跨越了,有些人说践踏了,不成文的社会界限。
我在这里谈论的特定台词是我在埃利希访问我工作的北卡罗来纳州立大学时听到的。我正在帮助接待他的来访,他和我在一个大型会议室的后面交谈。我们都看着面前聚集的数百人的背影,并且,最重要的是,讨论背痛。我们都认为——背痛太可怕了。他告诉我照顾好我的背,然后,当他看着观众并穿过人群走向讲台发表演讲时,他留下了一句话,这句话介于笑点和普遍真理之间……“当我们开始直立行走时,背部问题就开始了。直立行走的另一个坏处是,它使我们很难互相嗅探……1”。说完,他直立地走到台上,开始讲话。
有时,当我想起保罗·埃利希时,我会想到人们互相嗅探。正如几项新研究表明,当涉及到互相嗅探时,男人就像狗。女人也是。
狗的阴阳——关于狗,我们都见过这种情况。一个男人和一个女人走在街上,彼此相向而行,一个牵着一条蓝色牵绳的黑色拉布拉多犬,另一个牵着一条白色牵绳的比格犬。当他们靠近时,狗会注意到对方并笨拙地绕圈,直到其中一只开始嗅另一只。这是一种既粗俗又日常的事件。有时,女人的狗会嗅男人的胯部,男人不可避免地说一些类似“噢,你好,是的,那是我猫的气味”。正如每个人似乎都知道的那样,这是狗的“问候”。似乎没有人知道在这种问候中传递的信息是什么。它真的只是“嗨!”吗?还是狗的屁股在低语着更多东西?
在我们回答这个问题之前,我假设我们的祖先做了狗所做的事情。用四条腿生活,他们看到和闻到一些类似于狗看到和闻到的东西,也就是说,周围丰富而臭气熏天的气味世界,但也包括彼此。然后,正如埃利希指出的那样,他们站了起来,这给他们的背部和我们的背部带来了许多问题,并且在随意互动中,更难闻到彼此的气味。因此,互相嗅探成为我们历史的一部分,而不是我们现在的样子,仅仅是我们曾经的样子。或者看起来可能如此。
自从我们用四肢行走以来,已经过去了许多代。当我们开始爬树时,我们的姿势发生了变化,然后,当我们再次爬回地面时,姿势再次发生变化。但是,许多其他事情也发生了变化,其中包括我们的身体产生气味的方式和位置。
狗身体产生的气味很大程度上来自它们的顶泌腺。这些腺体几乎遍布狗的全身,但在狗的两个肛门囊中最大且最密集。我们也有这些腺体,即使没有狗和其他食肉动物用来容纳它们的大囊。换句话说,如果我们弯下腰互相闻,我们会闻到狗闻到的气味的版本(通过不太敏感的鼻子,尽管我们的嗅觉比通常认为的要好)。这段时间的变化是这些腺体的位置。当灵长类动物进化时,这些腺体发生了转移,因此它们不仅聚集在灵长类动物的底部,而且也聚集在它们的顶部。灵长类动物的胸部通常覆盖着顶泌腺。长臂猿是这样,卷尾猴、猕猴和许多其他灵长类动物,包括所有的猿类也是这样。自然选择偏爱那些具有在嗅探容易到达的地方产生腺体的基因的个体。像人类一样,大猩猩和黑猩猩的腋窝中这些腺体的密度也很高,它们的毛发也更浓密。腋窝的进化,以其全部的恶臭荣耀,一定是在人类、黑猩猩和大猩猩的共同祖先中发生的2。
身体的快乐花园?——顶泌腺有许多谜团,其中之一是它们如何产生气味。这是为数不多的至少部分得到解决的谜团之一。尽管哺乳动物学家倾向于谈论这些腺体散发的恶臭分泌物,但分泌物本身基本上是无味的。至少在灵长类动物和狐狸3中是这样,我怀疑在狗中也是如此,臭味实际上来自分泌物喂养的东西——细菌。每个顶泌汗腺都会喂养细菌,其中许多属于棒状杆菌属,尽管在给定的一组顶泌腺中可能存在数百种物种。这些细菌,根据它们的种类、混合和丰度,会产生猴子胸部特有的独特气味,或者,很可能,是你狗的屁股的味道。换句话说,你的狗之所以臭,是因为它喂养特殊的细菌,这些细菌会产生一种气味,从而向其他狗传达特定的信息。
其他哺乳动物使用细菌的气味进行交流的想法令我着迷。问题在于他们交流的是什么。您可能会惊讶地发现,关于狗在嗅探时所做的事情知之甚少。通过这种嗅探,他们可以辨别他们嗅探的动物是男孩还是女孩,尽管可能在他们足够接近开始嗅探时,狗已经很容易看到这一点了。但是还有什么呢?没人知道。
在灵长类动物中,故事更清晰,即使还没有完全清晰。当灵长类动物互相嗅探时,他们可以使用气味来识别个体。他们还识别出气味更好的人,无论是从他们的地位还是他们的可爱程度来看。就后者而言,这些灵长类动物在它们身体上培养的细菌,以一种或另一种形式,都具有潜在的性感,是一个令人恶心的快乐花园。然而,我们对非人类灵长类动物产生的气味的了解似乎仍然只是故事的一部分,是更复杂气味的一种暗示。
一只狗的屁股是另一个人的腋窝——当我们想到保罗·埃利希的身体,或者你或我的身体时,可能会揭示更多。人体也有顶泌汗腺。就像在狗身上一样,它们存在于生物学家委婉地称之为“肛周区域”的地方(或者那可能是委婉的对立面),以及它们的生殖器周围。但它们也存在于我们的腋窝中。我们的腋窝气味几乎完全是由腋窝中的腺体喂养的细菌的气味产生的4。换句话说,当你无意中闻到你邻居腋窝的气味时,你所做的事情与狗嗅探另一只狗的屁股完全相同。这让我回到了保罗·埃利希的玩笑,关于互相嗅探的过去美好时光,从鼻子到尾巴。
看来我们从未真正停止过互相嗅探。我们只是因为站了起来,而以一种更得体的方式开始这样做,这完全是偶然的。我想,这就是这个笑话所哀叹的,过去不太得体的美好时光,但这并没有回答当我们嗅其他人的气味,或者当狗嗅其他狗的气味,或者,当狗闻到别人身上它们猫的气味时,究竟传递的是什么信息。
我将通过说,我们得到的答案显然只是部分答案来开始回答这个问题,但至少有三件事在不同物种中始终如一地出现。
我臭故我在——通过闻其他人的气味,我们似乎可以分辨出他们是谁,或者至少可以分辨出他们不是谁。正如最近一项由高中生进行的研究表明,我们至少可以识别出自己的气味,并且以相当高的频率识别出朋友的气味5。也许这在我们的日常生活中并不重要。也许很重要,但至少从广义上讲,这似乎是真的。泰国马希隆大学的一个研究小组最近发表了一篇论文,表明他们开发的一种电子鼻(我没开玩笑)也可以根据不同人身上的细菌来区分他们的气味6。我们闻起来不同是因为它们,细菌,是不同的7。在决定如何对待他人,咬谁,朝谁扔棍子,或者试图把谁从树上(或办公室)扔出去时,知道谁是谁似乎很重要。也许这对人类来说不如对我们的祖先那么重要,但我们显然仍然可以做到这一点。
你真好闻——有一次,当我在田纳西州的诺克斯维尔生活时,我坐在公共汽车上一对男女的后面,这时那个男人转过身对那个女人说:“你身上真好闻,”她回答说:“谢谢”,然后就开始了更多的交谈。事实上,闻起来好闻是我们身体花费能量滋养细菌的一个重要原因。我们可能不认为腋下的气味是令人愉快的,但我们潜意识里的心理回路似乎一直在评估其他人的气味并在它们之间进行选择。在闻其他人的气味时,我们能够评估他们的性感程度,而且我们似乎这样做的方式可能有利于我们潜在后代的福祉。例如,当我们辨别气味时,我们倾向于认为具有不同免疫(HLA)基因的个体的气味比具有相似免疫基因的个体的气味更有利。与具有不同免疫基因的人交配会倾向于为你的后代赋予更大的免疫多样性,这反过来可能会使他们更好地防御各种潜在的病原体。当女性排卵时,我们根据体味做出的许多选择似乎会增强,而关于偏好的决定最有可能真正是关于配偶的决定。例如,当排卵时,女性往往更喜欢行为上占主导地位的男性的气味8。
打扰一下,先生,我觉得我闻起来不太好——关于我们气味的最新启示,最近几个月的新闻是,人类似乎能够分辨出健康和患病个体的气味,并且更喜欢健康个体的气味。多年来,科学家们已经知道,感染了各种寄生虫(无论是虱子、原生生物、肠道蠕虫还是病毒)的小鼠,对其他小鼠的吸引力不如未感染的小鼠9。但最近,俄罗斯新西伯利亚细胞学和遗传学研究所的米哈伊尔·莫伊斯金和他的同事发表了一项研究,其中他们让女性志愿者比较健康男性、感染淋病的男性和接受过淋病治疗的男性的汗液气味。女性一致认为感染淋病的男性的气味比未感染该疾病或已经接受过治疗的男性的气味更糟糕10。如果你在闻某人的气味,能够根据他们细菌的气味检测到他们可能生病(或更具体地说,他们可能患有淋病),这似乎非常有用。我们是否能够更普遍地根据气味辨别疾病和健康状况?老鼠可以。我敢打赌我们也可以,但时间和更多青少年闻生病的人的实验会告诉我们答案。
孔雀的腋下——事实是,没有人将这些碎片拼凑成一个完整的进化故事。关于狗的研究很少,往往侧重于行为而不是气味。在非人类灵长类动物中,关于个体如何根据气味做出选择的研究要多得多,但关于细菌本身的研究却很少,几乎没有。在人类中,有关于细菌的研究和关于气味的研究,但这两种文献基本上是分开的。
我将尝试讲述一个将所有这些研究结合在一起的故事。也许,我们的身体进化出了滋养细菌的能力,以便产生气味,这些气味既能表明我们是谁(就我们的身份和亲缘关系而言),又能表明我们怎么样(就我们的健康状况而言)。因为细菌需要食物,并且受到我们微生物健康状况的影响,所以它们提供了一个诚实的信号,就像孔雀的尾巴一样,反映了我们的健康状况。一只生病的孔雀有一条难看的尾巴,一只生病的狗、猴子或人,可能也会有难闻的气味。所有这些似乎都符合我们所知道的,也许再加上一个转折,即在高度社会化的生物中——包括狗(又名狼)、猴子和人类——气味也有可能传递一定程度的社会支配地位或缺乏支配地位,其中阿尔法雄性闻起来比在海滩上被殴打的可怜的臭家伙更性感。
但这个谜题只组装了一部分。还有许多细节尚未解决。我们在腋下和其他地方培养的细菌所需要的食物有多贵?病原体通过什么方式影响我们闻起来的方式?我们的大脑如何处理不同的气味?看起来似乎大多数与处理身体气味相关的心理回路都是潜意识的,对于许多社会信号来说也是如此9。我们关于如何看待彼此的许多最重要的决定都是在潜意识的海洋中做出的,而这些决定永远不会浮出水面。自由意志就到此为止吧,但我就此打住;重点是我们并不真正了解我们的大脑是如何处理其他人的气味的。我们也不真正知道不同部位、个体或物种的细菌有何不同,以及这些差异会产生什么后果。一位女士在一次演讲中问我,为什么她去沙漠时腋下闻起来是甜的。我不知道答案,但我们培养的细菌的差异,以及我们闻起来的气味差异,必然会随着我们生活的地方和方式而存在。
然后是这个故事的最后一部分,关于诡计的问题。在人类历史的早期,我们开始利用自然界其他地方产生的气味来为我们的身体增添香气。我们认为适度的香水是可爱的,但还有另一种看待香水的方式,即把它看作是一种作弊的方式。当你使用除臭剂或香水时,你正在用一种被认为是令人愉快的味道来掩盖你细菌产生的气味,至少是对意识大脑而言,也许,如果香水和除臭剂公司已经完成了他们的工作,对潜意识也是如此,这很重要,因为那里似乎正在做出决定11。我不知道这会把我们带到哪里,只留下一个印象,那就是几乎所有现代人类都已经弄清楚了如何闻起来像孔雀。既要提防披着羊皮的狼,也要提防闻起来像老香料的淋病。
所有这些都让我产生了一个问题,为什么狗会嗅人的胯部。正如保罗·埃利希可能会说的那样,如果他是一只狗,也许仅仅是因为站着用两条腿去够人的腋下对他们的背部不好。或者,也许,在它们嗅的地方,狗揭穿了我们的虚张声势。即使我们的腋下说“老香料”,狗嗅的地方仍然有可能说“淋病”。无论我们穿什么香水,我们都可能被真相所困扰。
想了解更多关于我们与其他物种(无论是微生物还是老虎)的互动如何塑造我们是谁的信息,请阅读罗伯的书《我们身体的野生生活》。
对于那些想更多了解我们腋下细菌进化的人来说,你不用等太久。朱莉·霍瓦斯-罗斯和大卫·克罗尔,现在都在自然研究中心工作,他们正在与yourwildlife.org合作,开始一个新项目,研究我们似乎在皮肤上积极但潜意识地培养的物种。目前,请继续关注,或者只是保持你的鼻子迎风。
~~~
1- 顺便说一句,这是我从保罗·埃利希那里听到的最不粗俗的幽默,即使在那一天。
2- 参见 Ellis, R. A., Montagna, W. 1962. The skin of primates VI. The Skin of the Gorilla (Gorillia gorilla). American Journal of Physical Anthropology. Vol. 20: 72-93。在这篇文章中,显然首次得出结论,在猿类中,只有大猩猩和黑猩猩拥有像人类那样的“腋下器官”(又名臭腋下)。
3- 参见,例如,Gosden, P. E., Ware, G. C. and E. S. Albone. 1975. The microbial flora of the anal sacs of the red fox, Vulpes vulpes and of certain other carnivores。尽管关于动物气味微生物学的文献经常被讨论为好像是新的,但在 1975 年 E.. S. Albone 已经提出,狮子、獴、狗、老虎、鬃狼、丛林犬、家猫和狐狸肛门囊产生的气味是由这些囊中的顶泌腺产生的脂肪的微生物“发酵”产生的。这些肛门囊,虽然有一个非常不吸引人的名字,但实际上是非常花园式的。海伦·凯勒是感官花园的坚定倡导者,在感官花园中种植具有强烈特征性气味的物种。食肉动物已经在它们的……好吧,你知道的……里有了这样的花园。Albone, E. S. and G. C. Perry. 1975. Anal sac secretion of the Red Fox, Vulpes vulpes… Journal of Chemical Ecology. 2: 101-111.
4- 有人认为,正是因为这些腺体,我们在腋下和私处周围保留着毛发,以便更好地将细菌的气味散发到空气中。我们有意识的头脑可能会用除臭剂掩盖细菌的气味,但我们潜意识的身体却始终如一地说:“嘿,闻闻这个。”关于我们进化过程中(以及虱子)的阴毛和腋毛的精彩讨论,请参阅……“Weiss, R. A. 2009, Apes, Lice and Prehistory. Journal of Biology. 20. (doi:10.1186/jbiol114)
5-Olson, S. B., Barnard, J. and L. Turri. 2006. Olfaction and Identification of Unrelated Individuals: Examination of the Mysteries of Human Odor Recognition. Journal of Chemical Ecology. 32: 1635-1645. DOI 10.1007/s10886-006-9098-8
6- 存在大量关于电子鼻的文献,但对于这篇文章,请参阅 Wongchoosuk, C. et al. 2011. Identification of people from armpit odor region using networked electronic nose. Defense Science Research Conference and Expo (DSR). 10.1109/DSR.2011.6026826
7- 当训练有素的狗追踪一个人(例如,根据他们衣服的气味进行训练)时,它们这样做也是基于他们细菌的气味。最近的研究表明,蚊子也会根据细菌的气味来锁定人类。细菌越多的人对蚊子越有吸引力。所有这些都表明,虽然我们的外貌很大程度上取决于我们自己的细胞,但我们闻起来的味道,即你的气味身份,完全是其他物种的功能。你是它们,细菌,的样子。
8-Havlicek, J., Roberts, S. C., and J. Flegr. 2005. Women's preference for dominant male odour: effects of menstrual cycle and relationship status. Biology Letters. 1: 256-259. doi: 10.1098/rsbl.2005.0332
9- 从这句话中也应该看出,科学家们花费了相当多的时间思考老鼠的性感程度。
10-这项研究的其他细节也值得关注。正如预期的那样,体内抗体滴度较高的男性,如果他们的免疫系统更积极地对抗淋病,对女性来说气味会更难闻。这项研究的作者认为,免疫系统本身正在触发导致女性做出不同选择的气味,尽管很可能这些气味,像几乎所有人类气味一样,是由细菌介导的。有趣的是,生病的男性不仅仅闻起来不舒服,他们闻起来是“腐臭的”,而健康的男性则被归类为倾向于闻起来有花香或花香与腐臭的微妙混合。Moishkin, M. 等人. 2011. 人类感染状态的气味识别。《性医学杂志》。DOI:10.1111/j.1743-6109.2011.02562。
11-关于社会信号及其在多大程度上是潜意识的,请参阅 Bettina Pause 的这篇论文,其中有非常引人入胜的讨论,但我会警告你,它会让你觉得你对生活中最重要的决定几乎没有控制权。2011. 人脑对身体气味信号的处理。《化学感官知觉》。DOI:10.1007/s12078-011-9108-2。我从这篇论文中“偷”了萨特那句优美而恰当的引言。
图片:保罗·埃尔利希:斯坦福新闻服务;两只狗:Flickr 上的 Vik Cuban;狗嗅伊丽莎·杜什库(网上随处可见,如果你能找到原始摄影师,请告诉我);大猩猩:Flickr 上的 tomsowerby;《孔雀》中的露丝·圣·丹尼斯:Flickr 上的 纽约公共图书馆。