我们能够通过气味分辨不同的人、不同的食物,而鱼儿终生生活在水中,那里没有“气味”可言,它们也有嗅觉吗?

答案是“鱼有嗅觉”。

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早在19世纪初,人们便开始以鲟鱼为对象展开对鱼类嗅觉器官的研究。人们发现嗅觉器官是鱼类重要的化学感受器。

其实,不仅是鱼类,动物通过化学感受获取外界信息的这种方式已经存在了5亿年。

鱼类嗅觉器官由胚胎头部前端的外胚层发育而来,由鼻孔鼻腔和鼻腔内的嗅囊三部分构成,嗅囊则由嗅囊膜、嗅轴和嗅板组成。

嗅板上具有丰富的感觉细胞,是鱼类感受化学物质的基础。感觉细胞又可细分为纤毛感觉细胞微绒毛感觉细胞杆状细胞隐窝感觉细胞等。

鱼类可通过形成次级嗅板增加嗅觉表皮的面积,增加感觉细胞的数量,提高嗅觉敏感性。更有甚者,一些嗅觉灵敏的鲨鱼的嗅觉器官中还存在着三级嗅板。

那么嗅觉的重要性体现在何处?鱼类生活在水环境中,视觉、味觉、听觉等其他感觉易受到环境变化的影响,例如浑浊的水域大大影响鱼类的视觉。而化学物质在水中溶解是个缓慢的过程,因此嗅觉踪迹能够保持较长时间。有研究证明,几乎所有的鱼类行为模式都跟嗅觉有关。

(1)摄食:嗅觉是鱼类具有的作用距离最远的感觉,可在几十米到几百米的距离处便可感受到嗅觉刺激,这对鱼类感知食物有积极意义。

还有一组奇妙的现象:底栖鱼类大多时间处于隐蔽埋伏状态,很少主动出击寻找猎物,但它们对化学气味十分敏感,当猎物经过隐藏地点时,它们便能精准出击;与之相对的,一些善于主动捕食的鱼类对化学气味的敏感度很低,大多依靠自由移动搜索猎物。

(2)生殖:鱼类可以通过嗅觉感受氨基酸、类固醇、胆汁酸等性信息素,找到交配对象,并判断对方性腺的成熟度;化学味道也可刺激鱼类性腺的成熟和促进生殖同步。

(3)防御:当鱼体表皮肤被捕食者破坏时,皮肤中的棒状细胞便会释放一种警报信息素,当其他鱼通过嗅觉感知到警报信息素时,便会快速逃跑或隐藏,而这种对警报信息素的避险反应是天生的。

(4)个体识别:鱼类能够释放出独特的化学物质进行种间、种内的识别。通常来讲,鱼类的味道对同物种具有吸引效果,使鱼类表现出集群行为,便于繁殖、捕食、避害等;但有些洞穴鱼类对同类个体的味道则表现为规避,可能与摄食竞争有关。

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鱼类的嗅觉器官直接暴露于水体中,更容易受到污染物的直接影响。虽然有研究表明鱼类嗅觉感受细胞可在一定程度上再生,但水环境污染对鱼类嗅觉行为的影响仍不容忽视。

参考文献:

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Hara T J. Feeding behaviour in some teleosts is triggered by single amino acids primarily through olfaction [J]. Journal of Fish Biology,2006,68 ( 3) : 810 - 825.

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