她甚至会吃掉自己的手臂碎片。

加州双斑章鱼的头部两侧有一个圆形的蓝色眼斑。
许多动物物种在繁殖后死亡。但在章鱼妈妈中,这种下降尤其令人担忧:在大多数物种中,当章鱼妈妈的卵接近孵化时,她会停止进食。然后她离开了她的保护性的小群,并开始自我毁灭。她可能会用石头打自己,撕破自己的皮肤,甚至会吃掉自己的手臂。
现在,研究人员发现了似乎可以控制这种致命狂热的化学物质。章鱼产卵后,她体内胆固醇的产生和使用发生了变化,这反过来又增加了她的类固醇激素的产生——这种生化转变将毁灭她。华盛顿大学 心理学和生物学助理教授 Z. Yan Wang 说,其中一些变化可能暗示了更普遍地解释无脊椎动物长寿的过程。
“现在我们有了这些途径,我们真的很想将它们与个体行为联系起来,甚至是动物如何表达这些行为的个体差异,”王告诉 Live Science。
她说,即使是一名英语专业的本科生,王也对女性生殖很感兴趣。当她转入科学研究所时,她一直保持着这种兴趣,并对章鱼母亲产卵后的戏剧性死亡感到震惊。没有人知道这种行为的目的。理论包括这样的想法,即戏剧性的死亡显示将捕食者从卵中吸引走了,或者妈妈的身体将营养物质释放到培育卵的水中。王说,最有可能的是,死亡保护了婴儿免受老一代的伤害。她说,章鱼是食幼动物,如果年长的章鱼留在身边,它们最终可能会吃掉彼此的幼崽。
布兰代斯大学心理学家杰罗姆·沃丁斯基 1977 年的一项研究发现,这种自我毁灭背后的机制在于视腺,这是章鱼眼睛附近的一组腺体,大致相当于人类的垂体。Wodinsky 发现,如果切断视腺的神经,章鱼妈妈会抛弃卵子,重新开始进食,再活 4 到 6 个月。对于只活大约一年的生物来说,这是一个令人印象深刻的寿命延长。
但是没有人知道视腺在做什么来控制这一系列的自我伤害。
“从一开始,我就非常热衷于做我们在刚刚发表的论文中概述的实验,这基本上是对视腺进行榨汁,然后识别这种汁液的成分,”王说。
王和她的同事分析了加州双斑章鱼(Octopus bimaculaides)产卵后视腺中产生的化学物质。2018 年,对同一物种的基因分析表明,产卵后,视腺中产生类固醇激素(部分由胆固醇成分构成)的基因开始超速运转。以这项研究为指导,科学家们专注于由双斑章鱼的视腺产生的类固醇和相关化学物质。

这只加利福尼亚的双斑章鱼正在孵化它的卵——看起来像很小的水气球的囊
他们发现了在章鱼妈妈产卵前后发生的三种不同的化学变化。首先是孕烯醇酮和黄体酮的升高,这两种激素与许多生物的繁殖有关(在人类中,黄体酮在排卵期和怀孕早期升高)。第二个转变更令人惊讶。章鱼妈妈开始产生更高水平的胆固醇组成部分,称为 7-脱氢胆固醇或 7-DHC。人类在制造胆固醇的过程中会产生 7-DHC也一样,但他们不会在系统中长时间保留任何东西;该化合物有毒。事实上,患有遗传病 Smith-Lemli-Opitz 综合征的婴儿无法清除 7-DHC。结果是智力残疾、包括自残在内的行为问题,以及额外的手指和脚趾以及腭裂等身体异常。
最后,视腺也开始产生更多的胆汁酸成分,胆汁酸是人类和其他动物的肝脏产生的酸。章鱼的胆汁酸与哺乳动物不同,但显然它们确实为这些胆汁酸提供了基础。
“这表明它是章鱼中一类全新的信号分子,”王说。
王说,胆汁酸成分很有趣,因为一组类似的酸已被证明可以控制秀丽隐杆线虫的寿命,因为它的简单性而被广泛用于科学研究。王说,胆汁酸成分可能对控制无脊椎动物的寿命很重要。
章鱼很难在圈养中学习,因为它们需要大量的空间和完美的条件才能生长到性成熟和繁殖。王和其他章鱼研究人员现在已经找到了一种方法来保持较小的太平洋条纹章鱼 ( Octopus chierchiae ) 在实验室中存活和繁殖。与大多数其他章鱼物种不同,太平洋条纹章鱼可以多次交配并孵化多窝卵。当它们的卵准备孵化时,它们不会自毁,这使它们成为研究病态行为起源的完美标本。
“我真的,真的很兴奋能研究那个物种的视腺动力学,”王说。

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