撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

众所周知,蜜蜂蚂蚁这些昆虫,拥有着“女王统治一切”的社会结构。而在非洲东部的地下,生活着一种堪称哺乳动物界“异类”的小家伙——裸鼹鼠,这种几乎全秃、皮肤皱巴巴、长着两颗突出大牙的小动物,颜值一言难尽,但真正让科学家们着迷了几十年的,是它们拥有着哺乳动物中极其罕见的社会制度:真社会性

在一个裸鼹鼠的巢穴里,通常只有一只雌性负责生育,她就是“女王”。其他所有的雌性,无论身体多么健康,都终身不育,乖乖地做“工鼠”——挖洞、找食物、照顾幼崽。一旦女王去世或离开,会立刻爆发激烈争斗,新的“女王”迅速上位,并重新恢复生育功能。

这种“生殖压制”是如何实现的?几十年来,科学家们一直在寻找那个神秘的开关。

2026 年 7 月 15 日,马克斯·德尔布吕克分子医学中心的研究人员在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为:A queen odour mediates reproductive suppression in a eusocial mammal 的研究论文。

该研究发现,裸鼹鼠“女王”通过分泌一种特殊气味的化学物质——肉豆蔻酸异丙酯(Isopropyl Myristate,简称IPM),通过改变其他雌性个体的激素分泌,来抑制它们的生育能力。堪比《甄嬛传》中的“欢宜香”。

这些发现揭示了一种可在哺乳动物中介导繁殖抑制的化学信号,将昆虫与哺乳动物的真社会性联系起来。

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女王的气味,与众不同

裸鼹鼠由于长期生活在黑暗的地下巢穴中,它们的视力极度退化,属于“睁眼瞎”。在这项最新研究中,研究团队首先做了一个非常基础的实验:他们把两只来自不同巢穴的陌生裸鼹鼠放在一起,发现它们会花更多时间互相嗅探;而来自同一巢穴的裸鼹鼠则表现得很淡定。这说明,裸鼹鼠之间是靠气味来相互识别的。

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那么,裸鼹鼠“女王”的气味,有什么特别之处呢?

研究团队收集了 351 只裸鼹鼠身上的挥发性化学物质,经过气相色谱-质谱联用分析,一共鉴定出 240 种化合物。在对比“女王”和非繁殖雌性裸鼹鼠的化学分子图谱时,一个分子脱颖而出——IPM(Isopropyl Myristate,肉豆蔻酸异丙酯)。

具体来说,“女王”体内 IPM 含量极高,几乎是独占性的;非繁殖雌性和雄性裸鼹鼠体内,几乎检测不到 IPM;新生幼崽身上有一点 IPM,但那是从“女王”那儿蹭来的。

进一步分析发现,IPM 主要来源于“女王”,并且在排卵期达到峰值,怀孕和哺乳期则下降。这意味着,IPM 的浓度与“女王”的生殖状态密切相关。

该研究还发现,“女王”的活动量也比普通裸鼹鼠大得多,她在迷宫般的巢穴中的探索范围显著更大,这恰好有利于它把这种“压制信号”传播到整个巢穴的每个角落。

大脑真的能“闻到”它

光有化学证据还不够,还得证明裸鼹鼠确实能感知到 IPM。

研究团队用了三种方法交叉验证——

1、电生理记录,研究团队直接在裸鼹鼠的嗅觉上皮放置电极,滴入 IPM 溶液,结果记录到了明显的神经电信号——说明嗅觉神经元确实能被 IPM 激活。

2、全脑成像,让裸鼹鼠暴露在 IPM 环境中 90 分钟,然后取出大脑进行光片显微镜成像,标记神经元激活标志物 FOS 蛋白。结果显示,IPM 暴露组的嗅球区域,活跃神经元密度显著高于对照组。

3、功能性超声成像, 这是一种无创的脑功能成像技术,可以在活体动物上实时观察脑区血流量变化,当 IPM 被送入裸鼹鼠鼻腔时,梨状皮层、杏仁核等嗅觉相关脑区出现了明显的血流增加信号,而对照溶液则毫无反应。

这三重证据表明,裸鼹鼠不仅能闻到 IPM,而且大脑中处理气味的核心回路会被其强烈激活。

有意思的是,研究团队还顺便测试了一下人类的嗅觉受体库——766 种人类嗅觉受体对 IPM 的反应都很微弱。也就是说,人类几乎闻不出“女王”的特殊味道,但在裸鼹鼠的世界里,这可是决定命运的信号。

高等级个体选择回避

既然 IPM 是“女王”专属的“压制信号”,那其他裸鼹鼠个体闻到它会有什么行为反应呢?

研究团队设计了一个“双室选择实验”:一边是沾了 IPM 的垫料,另一边是干净的垫料,让裸鼹鼠自由选择待在哪边。

结果出现了非常有趣的等级分化——

  • 高等级个体(“女王”的潜在竞争者):表现出明显的回避行为,不愿靠近 IPM;

  • 低等级个体(“女王”的非竞争者):无所谓,去留随意;

  • “女王”自己以及繁殖雄鼠:没有明显偏好。

为什么高等级个体会回避?研究团队推测,这可能是因为它们最有可能挑战“女王”地位,因此对“压制信号”格外敏感,在具备挑战能力之前,需要低调。

为了确认这种行为依赖嗅觉,研究团队使用药物破坏了裸鼹鼠的嗅觉神经元。结果显示,失去嗅觉的高等级个体不再回避 IPM——说明它们的回避行为确实是闻到“女王”的特殊气味之后才产生的。

催乳素:通往不育的“生化钥匙”

那么,IPM 是如何让其他雌性裸鼹鼠无法生育的呢?

研究团队发现,发挥关键作用的是一种激素——催乳素

在哺乳动物中,催乳素的主要功能之一是抑制生殖。哺乳期的雌性的催乳素水平升高,会抑制排卵,这就是“哺乳期不孕”的自然机制。而裸鼹鼠“女王”似乎“借用”了这个现成的内分泌通路,用来控制整个巢穴。

具体来说,当“女王”处于排卵期(IPM 水平最高)时,巢穴中非繁殖雌性裸鼹鼠的血液中催乳素水平也显著升高;当非繁殖雌性裸鼹鼠被隔离出巢穴后,催乳素水平下降,同时她们自身的 IPM 水平反而上升(说明脱离了“女王”的压制后,它们的身体开始准备“造反”);破坏嗅觉功能后,非繁殖雌性裸鼹鼠的催乳素水平也会下降。

这些结果串联起来,形成了一个清晰的链条:裸鼹鼠“女王”释放 IPM → 其他雌性裸鼹鼠通过嗅觉感知 → 大脑下令升高催乳素 → 催乳素抑制生殖。

“女王气味”真能代替“女王”

接下来,研究团队进行了两个更具说服力的实验——

实验一:隔离配对

研究团队把非繁殖的雌雄裸鼹鼠从原巢穴中取出,两两配对单独饲养,分成三组:

1、空白组:完全隔离,没有任何气味来源;

2、垫料组:每天提供原巢穴的垫料(含女王气味);

3、IPM 组:每天往垫料上喷洒 IPM。

结果显示,空白组的 6 对中有 5 对成功怀孕;垫料组的 6 对全部未孕,生殖受到抑制;IPM 组的 7 对全部未孕,效果与垫料组一致。

这说明,仅仅靠 IPM 这一种化学物质,就足以完全替代真实“女王”,阻止其他雌性裸鼹鼠进入繁殖状态。

实验二:女王移除后的“人造女王”

研究团队移除了一个完整裸鼹鼠巢穴(共 19 名成员)中的“女王”,然后每天向巢穴中喷洒 IPM。

结果显示,在长达 12 周的时间里,整个巢穴风平浪静,没有发生任何攻击行为或权力争斗;非繁殖雌性裸鼹鼠的催乳素水平持续高位,孕激素水平则保持在低位——说明它们一直处于生殖休眠状态。

然后,研究团队停止了 IPM 喷洒,戏剧性的一幕发生了——1 周之内,高等级个体之间爆发激烈冲突,甚至出现致命攻击(1 名雌性裸鼹鼠死亡);催乳素水平骤降,孕激素飙升;最终,一只雌性裸鼹鼠成为新任“女王”,成功怀孕并产仔。

这两项实验完美证明了:裸鼹鼠“女王”分泌的 IPM 不仅是“压制信号”,更是维系整个群体稳定的“粘合剂”。只要它在,社会秩序就稳定;一旦消失,争斗就开始了,直至建立新的社会秩序。

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这项研究不仅解开了一个困扰学界四十多年的生物学谜题,更展示了一种奇妙的进化趋同——蜜蜂、蚂蚁等通过信息素维持蜂后、蚁后的权威,而裸鼹鼠用化学物质 IPM 维护女王统治——手段不同,逻辑相通,从而将昆虫与哺乳动物的真社会性联系起来。

论文链接

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10772-5

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