长期以来,科学界认为鲸豚类的嗅觉能力在水生环境中基本退化,无法像陆地动物那样依赖气味来寻找食物或感知周围环境。他们推测,它们可能依赖其他感官来感知环境和捕猎猎物、弥补这一短板。“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编注意到一项最新研究,该研究首次明确指出,海豚通过舌头上的特殊感受器弥补了嗅觉的不足,为我们理解海洋哺乳动物的感官系统和行为提供了新思路。
2024年10月24日,一项关于海豚感知能力的研究发表在国际学术期刊《海洋哺乳动物科学》(Marine Mammal Science)期刊上。该研究由日本北海道大学的科学团队领导。他们的发现令人耳目一新:海豚幼崽的舌头上有一种特殊的“脂肪味觉”系统,能够帮助它们从母乳中精准获取关键营养。这一研究不仅填补了人们对海豚感官系统的认知空白,也揭示了母乳喂养在海豚早期发育中的核心作用。


一头印太瓶鼻海豚(学名:Tursiops aduncus)。©摄影:王敏幹(John MK Wong) | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)



众所周知,海豚生活在水中,而嗅觉这一在陆地动物中至关重要的感官在它们身上几乎完全退化。这让科学家们一直在探讨:海豚是如何感知食物中关键成分的?为了揭开这一谜团,研究团队选择以印太瓶鼻海豚(Indo-Pacific bottlenose dolphin,学名:Tursiops aduncus)的幼崽为研究对象,并对其舌头进行了分子生物学分析。

结果发现,海豚的舌头后部存在一个独特的V形区域。这一区域不仅排列着专门识别长链脂肪酸的味觉受体,还分布有一种叫舌脂肪酶。舌脂肪酶的作用是分解母乳中的脂肪,从而释放出游离脂肪酸,这种精细的设计,让幼崽能够更容易感知母乳中的脂肪成分。
为了进一步验证“脂肪味觉”系统的功能,科学家还分析了圈养宽吻海豚(Common bottlenose dolphin,学名:Tursiops truncatus)的母乳成分。他们发现母乳中含有7种饱和脂肪酸、以及16种不饱和长链脂肪酸,这些物质对幼崽的能量供给和脑部发育至关重要。

一群宽吻海豚 ©摄影:王敏幹(John MK Wong) | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

为了测试幼崽是否能够感知这些成分,研究团队还设计了一个有趣的实验。他们在实验中让幼崽选择两种液体:一种是含母乳成分的溶液,另一种是普通的浑浊液体。结果显示,海豚幼崽能够明显区分出哪种液体含有母乳成分,进一步证明了它们舌头上“脂肪味觉”系统的灵敏性。不过,实验中也发现幼崽对混合母乳(来自不同雌性的母乳)表现出一定的回避反应,这可能与一种叫“新物恐惧症”(neophobia)的心理现象有关。
更有趣的是,研究还发现印太瓶鼻海豚酸味受体已经退化。这可能表明,在长期的进化过程中,海豚逐渐抛弃了酸味感知功能,而将注意力集中在更为重要的营养成分上,特别是脂肪酸的检测能力上。这种变化不仅与海豚的饮食习惯密切相关,也可能赋予它们在野外环境中挑选高质量猎物的能力。
这项研究的意义,远不止于揭示海豚如何“品尝”母乳,它还为我们理解鲸豚类动物的进化适应提供了全新视角。由于嗅觉在水下几乎不起作用,海豚依靠“脂肪味觉”这一感官突破,解决了获取营养和识别食物的关键问题。研究人员推测,这种能力不仅帮助幼崽在早期成长阶段获取母乳中的高能量营养,还可能在成年后用于判断猎物是否足够优质
一头跃出水面的印太瓶鼻海豚(Tursiops aduncus),摄于澳大利亚南部阿德莱德附近的港口河流(Port River)。此物种非常聪明机敏、具有复杂的社交行为,是研究海洋哺乳动物的重要对象。摄影:Aude Steiner,2003年。(CC BY-SA 1.0)



展望未来,这一研究为科学家进一步探索海洋哺乳动物的感官功能提供了启发。例如,其他鲸豚类动物,是否可能也有类似的“脂肪味觉”呢?它们在野外环境中,又是如何运用这一能力觅食的呢?这些都是值得深入研究的问题。此外,这一发现还可能应用于保护工作,例如改善圈养条件下的人工喂养策略,确保受伤、或被救助的海豚或者其他海洋哺乳动物能够获得最佳营养。

该研究的主要负责人、北海道大学环境地球科学学院的早川隆教授(Takashi Hayakawa)表示,这种“脂肪味觉”系统很可能赋予海豚重要的生存优势。在野外环境中,脂肪含量高的食物对于生存至关重要。海豚不仅能够选择高质量的母乳,还能在成年后评估猎物的营养价值,这对其觅食和进化具有重要意义。

红海的“社交达人”——印太瓶鼻海豚(Tursiops aduncus)。摄影:Serguei S. Dukachev,2006年



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文章来源:海洋与湿地公众号

资讯源| Marine Mammal Science

文 | 王海诗(Amphitrite Wong)

编辑 | Linda
排版 | 绿叶

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