2024-05-05 17:02

鲑鱼似乎对啤酒有嗅觉

在所有使鲑鱼成为非凡迁徙者的特征中——它们的跳跃能力,它们对淡水和海水的耐受性,它们对地球磁场的适应性——最令人印象深刻的可能是它们的嗅觉。大多数成年鲑鱼在幼年时留下的气味的指引下,会回到它们出生的溪流中产卵。没有人确切地知道小鲑鱼记住了什么气味,但它可能是矿物质和生物信号的某种组合,比如独特的金属。

然而,若干年后,如果俄勒冈孵化场研究中心(Oregon Hatchery Research Center)的科学家们能如愿以偿的话,一些奇努克鲑鱼将会追逐一种截然不同的气味:啤酒酵母浓郁的啤酒香味。啤酒诱人的香气是为了解决一个棘手的保护难题:如何让孵卵场饲养的鲑鱼回家?

虽然大多数鲑鱼会回到出生地产卵,但有时也会出错。一小部分自然流入其他溪流。“从进化的角度来看,”美国国家海洋和大气管理局西雅图生物学家安迪·迪特曼(Andy Dittman)说,“这是一种重要的替代策略”,可以帮助种群在灾难中生存下来,并扩大它们的活动范围。

例如,1980年华盛顿圣海伦斯火山爆发后,鲑鱼的近亲钢头鳟鱼无法在火山灰堵塞的图尔特河中生存,而是在附近的流域繁殖。随着气候变化使阿拉斯加冰川萎缩,鲑鱼开始慢慢流入新暴露的溪流和湖泊。

阅读:隐藏在宠物鱼DNA中的惊喜

但孵化场饲养的鲑鱼可能会走得太远。许多孵化场的鱼被放生在不熟悉的溪流中或其他它们不容易留下印记的环境中。成年后,这些鱼有时会游过或从未到达它们的家庭孵化场,而是与野生鱼类交配,扭曲了经过自然选择精心调整的野生基因库。在埃尔克河,这个问题尤其严重。迪特曼回忆说,有几年,超过一半的繁殖鱼是在孵化场出生的鲑鱼,它们游荡到野生产卵地。

2016年,俄勒冈州鱼类和野生动物部要求该州的孵化场研究中心解决这个问题。科学家们能否让在孵化场饲养的幼鱼在自己选择的气味上留下印记——一种在多年后引诱它们回家的气味?

寻找完美气味的任务主要落在了研究人员玛丽亚姆·卡姆兰身上。就像巴甫洛夫训练他的狗听到声音就会流口水一样,卡姆兰把各种有气味的化合物扔进装满小粉长的鲑鱼鱼苗的水箱里,然后加入食物颗粒,让鱼把气味和它们的食物联系起来。如果她能把这种气味加到水里,看着鱼仍然兴奋地游来游去,她就知道它们能感应到这种气味。

卡姆兰测试了各种各样的气味,有时甚至是奇怪的气味,其中包括虾精、豆瓣菜酊、钢头皮和鲦鱼胆汁。她将各种蛋白质、激素和信息素混合搭配。卡姆兰说,你正在尝试一些能给鱼提供信息的东西:“有捕食者吗?有同伴吗?有吃的吗?栖息地的质量如何?”

在他西雅图的实验室里,迪特曼补充了卡姆兰的研究。他把电极放在鲑鱼的嗅觉感受器上,然后喷上卡姆兰选择的气味,观察它们的神经元是如何反应的。卡姆兰说:“无论我们选择什么气味,我们都必须看看鲑鱼的鼻子是否真的能检测到它。”

几年后,一种最热门的候选药物出现了:从一家商业实验室购买的氨基酸鸡尾酒。2021年,埃尔克河孵化场的管理人员将第一批印在这些酸上的奇努克鲑鱼鱼苗放生到野外,同时放生的还有其他用鲦鱼胆汁和其他化合物饲养的鲑鱼。然而,尽管这种氨基酸混合物前景光明,但事实证明,要大量使用这种混合物成本过高。因此,对廉价气味的追求仍在继续——今年春天,科学家们将目光投向了啤酒。

阅读:镜像测试失败了

这个想法来自俄勒冈孵化场研究中心主任赛斯·怀特。怀特是一名业余啤酒酿造师,他知道啤酒酵母中含有谷氨酸,一种三文鱼能够留下印记的氨基酸。而且他知道在哪里可以找到大量的毒品。

今年3月的一天,怀特访问了俄勒冈州的纽波特,在那里,Rogue Ales的酿酒师转动杠杆,打开两桶啤酒,倒出了几罐啤酒渣,麦芽颗粒的淡黄色沉淀物,凝固的蛋白质,以及酿造过程中留下的沉淀酵母。用白色塑料袋把垃圾放在一个冷却器里,开了一个小时的车来到孵化场研究中心。怀特说:“我感觉自己就像在探险的尤利西斯。

他的旅程并没有白费:迪特曼很快发现,小鲑鱼对真相非常敏感。“这似乎是一个不错的选择,”怀特说。“到目前为止,一切都很顺利。”

当然,让幼鱼在气味上留下印记是一回事,让成年鲑鱼把气味追回它们出生的孵化场则完全是另一回事。在刚刚过去的这个冬天,第一批被氨基酸混合物所印记的雄性开始慢慢地回到埃尔克河,尽管科学家们还没有分析这些数据。至于啤酒,怀特说,俄勒冈孵化场研究中心在孵化场经理考虑将鱼暴露在真相之前,仍有实验要进行。不过,如果有一天它成功了,他已经为这种啤酒取了一个名字:嗅觉淡啤酒(Olfaction Pale Ale)。