为什么狐猴比你闻起来好
伊娃·加勒特描绘了灵长类动物嗅觉的进化过程
在生物学教科书中，故事是这样的：东半球的灵长类动物，包括某些猴子、猿和人类，嗅觉很差。当然，我们可以分辨出腐烂的虾和烤面包，但我们不能嗅出危险，也不能嗅出回家的路。这是因为我们的祖先做出了权衡，进化出了令人羡慕的敏锐的视觉，以及感知三种颜色的能力。与此同时，我们的远亲，所谓的原始灵长类动物，如狐猴、猴猴和灌木幼崽，保持了它们高超的嗅觉，但没有发展出同样复杂的视力。
教科书并不完全正确。事实证明，这个故事比简单的一对一权衡要复杂得多，波士顿大学人类学助理教授伊娃·加勒特（Eva Garrett）正在嗅探灵长类动物嗅觉进化过程中的微妙之处、奇特之处和例外情况。通过将灵长类解剖学的经典澳门威尼斯人注册网站研究与现代基因组学相结合，加勒特正在为一个长期以来似乎是非黑即白的故事增添色彩。通过这样做，她可以教会我们一些深刻的东西，澳门威尼斯人注册我们人类如何与世界互动。
波士顿大学生物学和人类学助理教授克里斯托弗·施密特（Christopher Schmitt）说：“她无疑打破了我们在澳门威尼斯人注册网站研究领域中一直存在的1:1权衡叙事。”“她不是说，‘哦，看起来这是一种权衡，’她实际上是在测量这些感官能力，看看它们是如何变化的。”她以一种我从未想过的方式无缝地融合了基因组学和形态学。”
美味vs恶心
加勒特本科时在德克萨斯大学奥斯汀分校的感官生态学课程上被气味迷住了。“教授教授灵长类动物如何看待世界的热情真的很有感染力，”她说。“视觉系统占据了课堂的很大一部分，但当他谈到嗅觉时，他只讲了大概两节课。所以我就想，‘伙计，我想多了解一点。’”
灵长类动物的嗅觉——我们随便称之为“嗅觉”——实际上是两个不同的系统。第一个系统，主嗅觉系统，可能更熟悉。在我们的鼻腔中，我们的神经细胞含有受体，可以锁定空气中的分子。加勒特说：“你吸气，这些分子撞击你的气味感受器，然后它们向你的大脑发送信息。”“你要么会想，‘嗯，好吃’，要么会想，‘恶心，恶心’。”
“美味”和“恶心”是我们学到的东西。虽然大多数人可能会同意香草属于美味的一端，而未经处理的污水属于恶心的一端，但你是否喜欢难闻的法国奶酪的气味，这是一个成长、经历和文化的问题。
相比之下，鲜为人知的犁鼻系统可以感知被称为信息素的不同分子。这个系统依赖于腭上一个小的管状结构——犁鼻器，或vno，它位于上颚和鼻子底部之间。当VNO检测到信息素时，系统立即唤起反应，不需要有意识的处理或学习。具有完整功能的犁鼻系统的灵长类动物用它来做各种事情：发出交配准备的信号，标记领土，甚至关闭竞争对手的雌性排卵。
是的，最后一点你没看错。一种叫做毛猴的灵长类动物，包括绢毛猴和狨猴，有一种独特的交配系统，只有一个占主导地位的雌性能够繁殖。化学信号阻止其他雌性排卵和怀孕，让它们自由地帮助照顾占主导地位的雌性的后代。这种情况一直持续到占主导地位的雌性太老或死亡，或者非占主导地位的雌性离开群体，开始自己的群体。
信息素只在同一物种中起作用，而且，据我们所知，犁鼻系统在人类中只是退化的——在一些人身上可能只剩下一点点组织，但似乎没有感觉能力。这意味着那些被认为能帮助你吸引异性的含有信息素的香水不起作用，至少对人类来说是这样。“我认为这些主要是合成的猪信息素，”加勒特说。“我不会把它喷在身体喷雾上，然后去农场。这似乎有点危险。”
这也意味着我们人类已经失去了一个复杂的感觉器官，科学家们想知道原因和方式。“难道我们不想知道为什么我们没有它吗？”在我看来，这是一个值得思考的问题，”施密特说。
加勒特的工作“可能与不同人群的经历有一些有趣的关联，”施密特补充说。“因为感官系统是我们了解周围世界的门户，所以以更实用的方式理解这些系统确实可能是理解为什么在食物偏好或对环境的描述中存在一些文化差异的门户。”她真正在做的是量化这些系统的变化以及它是如何进化的，如果我们能在灵长类动物的这个广泛层面上理解它，我们就有更好的机会在我们自己的物种中描述它并理解它。”
庞大的工具箱
加勒特通过两种方法来解决嗅觉的进化问题：检查各种灵长类动物的两个嗅觉器官的微观解剖学，以及分析与嗅觉相关的基因。她的理论是，解剖结构和基因之间可能存在某种关系——特别是嗅觉器官越大，嗅觉基因的数量就越多，功能也就越强。
对于解剖结构，加勒特依靠对灵长类动物头骨的CT扫描，她有时会将其打印成3D雕塑进行检查。在头骨中，她寻找VNO的证据。在活的哺乳动物中，这个器官被一个独木舟状的软骨管包围着，在头骨的颚骨上留下了一个凹槽。通过测量犁鼻沟的长度，加勒特能够估计VNO的大小。
加勒特说：“我对此很感兴趣，因为你可以对化石进行ct扫描，并看到它的特征。”“所以这是一种澳门威尼斯人注册网站研究结构如何随时间变化的方法，以及它在人类、其他类人猿和旧大陆猴子的进化中何时可能消失的方法。”
然后加勒特将解剖结构与信息素和气味检测功能基因的数量进行比较。在一项由美国国家科学基金会资助并发表在《英国皇家学会学报B》上的澳门威尼斯人注册网站研究中，她发现犁鼻沟的长度与信息素检测相关的完整基因的数量有很强的关系：VNO越大，基因的功能就越强。但加勒特也发现灵长类动物之间存在广泛的差异，这引发了更多澳门威尼斯人注册嗅觉和视觉进化的问题。
“伊娃确实帮助这个故事变得更现代、更复杂，这是它应该做的，”蒂姆·史密斯（Tim Smith）说，他是滑石大学（Slippery Rock University）的解剖学和显微解剖学教授，也是加勒特的经常合作者。“她有一个巨大的工具箱，她展示了我们都想看到的东西：基因和解剖学之间的关系。”
在博士后斯蒂芬妮·波因德克斯特（Stephanie Poindexter）的帮助下，加勒特的下一步将是收集野外灵长类动物的新数据。斯蒂芬妮将在印度尼西亚度过一个夏天，追踪爪哇懒猴（一种濒危的夜行灵长类动物）。Poindexter将收集树叶和树液，以及懒猴的尿液，然后分析这些物品发出的气味，看看懒猴是否利用信息素在森林中导航。
加勒特说：“我想为非人类灵长类动物开发更多的目标基因组测序方案，并试图弄清楚它们的嗅觉基因库是什么样子的，因为我们对很多灵长类动物都不了解。”她想解开一个特别的谜团。2011年，她的同事蒂姆·史密斯（Tim Smith）在《大脑澳门威尼斯人注册网站研究》（Brain Research）杂志上报道称，大多数新世界猴物种对VNO中的一种关键蛋白质嗅觉标记蛋白（OMP）有很强的反应性。然而，对于某些绢毛猴来说，情况并非如此。“绢毛猴利用嗅觉进行交流，它们甚至可能参与抑制排卵，所以这很奇怪，”加勒特说。“这要么意味着OMP在刺激感知中并不重要，要么意味着Saguinus属柽柳猴的VNO功能不全。”
加勒特认为，这个澳门威尼斯人注册绢毛猴的看似平淡无奇的问题可能有助于回答一些澳门威尼斯人注册我们最喜欢的灵长类动物：人类的问题。她希望从两种不同种类的绢毛猴身上收集组织样本，提取DNA，并对与嗅觉和信息素检测相关的基因进行针对性测序。“如果我们能理解为什么新世界的猴子能够在没有完整功能的犁鼻器的情况下检测到信息素或其他重要的社会化学物质，那么也许我们就能弄清楚人类是否也能做同样的事情。”
评论与讨论
波士顿大学缓和评论，以促进知情的、实质性的、文明的对话。辱骂、亵渎、自我推销、误导、语无伦次或离题的评论将被拒绝。版主在正常营业时间（EST）有澳门威尼斯人注册，只能接受用英语写的评论。统计数据或事实必须包含引文或引文链接。