你是掠食者還是獵物?血液裡的化學信息

■面對血液裡的氣味分子E2D,人類的反應更像是獵物而非掠食者。

Credit: donfiore/Shutterstock

撰文|莊宇真

在哺乳類動物裡,來自身體的「氣味」—像是體味、尿液、糞便、或血液,可能會吸引掠食者(predator)的靠近;對獵物(prey)而言,則可能是一種警告。

在這個漫長的演化歷史裡,這類氣味不斷地在「掠食者-獵物」之間傳遞著重要的訊息。通常像這樣的訊息流動會限定在某一特定的「掠食者-獵物」關係裡,但「血液的氣味」則是一種相對普遍的氣味線索。多數研究都發現,哺乳類的掠食者透過血液的氣味來鎖定受傷了的獵物;而身為獵物的這些物種,則會對無論是同物種的、或不同物種的血液氣味,產生躲避與提高警覺的行為。這個現象說明了,在血液裡,或許保存了一種古老與隨著演化而來的化學訊息。

由於血液的氣味是多種揮發物質的混合物,一般來說哺乳類動物也很少會對任何一個單一的揮發物質產生相同的反應。2014年,一項由瑞典生物化學專家與德國藥物化學專家合作的研究發現,血液裡一種簡稱為E2D的揮發性物質「反式-4,5-環氧基-2-癸烯醛(trans-4, 5-epoxy-(E)-2-decenal)」會對哺乳類掠食者產生與對血液相同的吸引力。這個研究裡以四種掠食者,包括:亞洲豺犬(Cuon alpinus)、非洲野犬(Lycaon pictus)、南美叢林犬(Speothos venaticus)、西伯利亞虎(Panthera tigris altaica),觀察牠們面對四種氣味的反應,分別是浸泡過哺乳類動物血液、E2D、水果香(乙酸異戊酯)與無味(鄰苯二甲酸二乙酯,DEP)的木條。後兩者為對照組。對於實驗組的木條,無論是血液還是E2D,掠食者都會出現如嗅、舔、咬、拍打、玩耍等行為,兩者之間並沒有顯著差異。

E2D是透過脂質過氧化(peroxidation)產生,而這個生理學反應在所有哺乳類動物身上都有,因此推測包括E2D在內的多種揮發物質,應該是廣泛存在於所有哺乳類動物的血液裡。也因此,推測E2D很可能就是血液影響哺乳類動物行為的氣味分子。

2017年10月,由瑞典與美國合作的多領域研究團隊(神經科學、大腦認知行為、心理學、生理學、化學、生物學)在Scientific Reports期刊上發表了研究,根據這篇研究,E2D帶給哺乳類動物的這種「血液般」的影響,即使是對於在分類學上(taxonomically)差異較大的物種也是存在的,人類也不例外。

這個研究首先使用了三種分類學上迥異的物種,包括吸血的螫蠅(Stomoxys calcitrans)(無脊椎動物)、狼(Canis lupus)(哺乳類掠食者)、與小鼠(Mus musculus)(哺乳類獵物)。實驗結果如同研究者預期的,螫蠅與狼對於E2D的反應,與浸了真正血液的木條是一樣的;相同地,面對E2D,小鼠也一樣產生了躲避的行為。

研究團隊進一步以人類為實驗對象。首先,透過「應變規測力板(strain gauge force plate)」與「皮膚電阻反應(Galvanic Skin Response, GSR)」,測試當人類受試者接觸到由吹管送出的E2D分子時的反應;研究結果發現,受試者會產生倒退的動作、以及手心流汗增加,意味著人類對此氣味是「反感」的。接下來,研究團隊以心理學實驗的方式(接受刺激後,依指示在三張表情圖片中選出不一樣的),測試E2D分子是否會使人類提高警覺與注意力;研究結果同樣是肯定的。

也就是說,血液的氣味對於人類而言,就像是對哺乳類動物中的獵物一樣,有相同的反應。但為何人類的反應會與「獵物」相像?

根據這篇研究的第一作者Artin Arshamian博士後研究員表示,人類對於血液(E2D)的反應,很可能要溯及人類的遠古祖先,也就是早期的靈長類。當時的靈長類主要以昆蟲為食,且確實是其他肉食動物的獵物。「現在的人類無疑是掠食者,但我們很可能是從獵物的物種演化而來的,而屬於獵物的部分習性則保留了下來。」Arshamian博士說。

 

參考文獻:

  1. A mammalian blood odor component serves as an approach-avoidance cue across phylum border - from flies to humans
  2. Why Humans Hate the Scent of Blood (But Wolves Love It)

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作者:莊宇真,畢業於交通大學科技法律研究所,現任生物醫學倫理領域專任研究助理。人生最樂之事莫過於找到自己的志業,寫作之於我正是如此。為城邦部落格《健康知心》之格主,擔任國內《熟年誌》雜誌醫藥新知特約作者。知識是觸角,讓人掌握世界;健康是財富,讓人享受人生。

 

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