五千年(敝帚自珍)

主题:【科普】用鼻子感知世界?D?D2004诺贝尔生理和医学奖 -- 青方

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家园 胡乱说几句

从获取信息量上看,看>听>摸>尝>=闻,但其机理,支配的基因,复杂程度似乎正好相反。

对于我们人类来言,从获取信息量上看,看>听>摸>尝>=闻,是目前我们的状态。这个不能不说跟灵长类动物的群居性生活方式有关,与我们的居住习惯,我们的居住地环境有关。也与我们的语言能力的获得有密切的关系。这只能说是一个特例。不能推而广之扩大到所有的物种上面。

简单的解释一下,究竟听力还是视力重要的依据主要是居住环境。设想居住在热带雨林底部的居民,那里浓荫蔽日,终年不见阳光,视力的重要性就要大打折扣。而在大草原上生活的斑马,瞪羚,天天在周围嘈杂的噪音中生活,但是视野广阔,听力的作用就要明显的下降。如果把一匹斑马放在热带雨林中,唯一可能的结果就是很快死亡。反之亦然。这是自然选择的结果,所以,不能说各种感觉得到的信息量与几种感觉方式有什么直接的联系。

再来看一下各种感觉的机理和涉及到的基因。视觉大概是最复杂的,味觉和嗅觉其次,听觉再次,触觉最简单。为什么这么说呢,视觉本身的构成需要的基因并不多,如果不把神经体系中发展过程中需要的基因算在内的话。但是,视觉感受器官的发育是最复杂的,需要多种,多类组织器官的生成和协调发展。然后,获得视觉的过程也是最复杂的,不仅需要有各种肌肉组织协调两眼的同步运动,并把有略微差异的信号进行过滤处理,整合成立体的影像,并加以分析从中得出有用的信息。相比较而言,听觉的发育和结构都比较单一,没有如此多的麻烦,就是加上动耳肌,转动耳朵的难易程度要比动动眼睛差得多。后期的信号处理也比较简单。味觉和嗅觉用了大量的基因来构建受体分子。但是其他的附属和信号传导结构并不复杂。触觉是最简单的。就那么几种感受器,设计制造起来也就相对的简单多了。

感觉自然规律中的原则是:简单化和合理化,能用简单合理的办法解决问题,自然界就绝不用复杂的办法。不知是否适用于此?

自然界生命的原则在于可控制性,可以在各种不同的条件下,保持系统的稳定性,就是相应于外在环境对于体系进行或大或小的调节。所以,我们的生物看起来,似乎有很多时候浪费了大量的能源和物质,和时间,来做一些无用功。其根本目的就在于可调控。是我们在需要的时候,能够把内在的体系拉回原来的状态。所以说简单化是相对的,就象算个加减乘除,算盘和计算机相比,算盘可以做得更好,但是复杂的情况下就无能为力了。自然界的确是尽可能的简单化了,但是对于那么一个复杂的生命体系,这些简化比我们那些更加单纯的想法,还是要复杂得多。

还有,是先有闻味儿的需求还是先有受体,对全新合成的化合物,鼻子也能闻到气味,似乎受体的专一性并不很强。

一种气味受体其实就是识别某一类分子上面的一个或者多个化学集团,蛋白质做的东西绝对不可能和我们的钥匙和锁一样丝丝入扣,多少总有些空隙的,空隙的大小决定了所识别分子的种类。全新合成的东西,表面也一样有各种化学集团,所以自然也会被不同的受体识别。

气味是不是也有学习的可能,鼻子可以通过训练达到专业闻味儿师的水平?

很遗憾,已经有研究表明我们大脑里面有一些硬件的,就是你天生就有的东西,你可以感知一种味道,在闻到红玫瑰的时候激动得热泪盈眶。哪怕你从来没有闻过红玫瑰,你依然有这个潜力。当你闻到的时候,自然会做出相应的反应。而如果你没有这个硬件,那么放在红玫瑰里面熏上一百年也不会。但是现在的问题是,我们不知道那些我们是硬件化的,哪些是可以升级的软件。

很多产生气味的化学物质分子量很小,很难理解对如此小分子的化学物质,需要特殊的受体来识别?

这是进化的压力所致,没有那些可以识别这样小分子的祖先的后代已经不存在了。虽然今天他们没有用处,也许在几百几千万年前,我们的某为祖先就是因为可以闻到这个味道才活了下来,才有了我们。


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