研究發現，魚在游泳尋找食物時表現出獨特的個體行為

2025-12-07 10:49:17 分類：百科 閱讀(76)

研究發現，魚在游泳尋找食物時表現出獨特的找食個體行為。學分:uux.cn/eLife (2023)。表現DOI: 10.7554/eLife.92861.1
（神秘的出獨地球uux.cn）據eLife（埃米莉·帕克）：根據一項新的研究，同一物種的個體魚可以進化出它們的嗅覺，并顯示出各自覓食的研究發現“個性”，從而成功地在不同的魚游泳尋棲息地找到食物。
在這項研究中，找食研究人員開發了一種高通量行為分析，表現以測試自發游泳和個體墨西哥穴居魚幼蟲嗅覺的出獨差異。eLife的個體編輯認為這項工作非常重要，提出了令人信服的研究發現證據，證明魚的魚游泳尋表面和洞穴形態顯示出不同的嗅覺偏好和氣味敏感度，并且個體魚在與嗅覺行為相關的找食自發活動中顯示出顯著的可變性。
“超過26，000個物種代表了所有脊椎動物的一半，硬骨魚類極其多樣，并通過它們適應感覺系統的能力，占據了所有可能的生態位，”主要作者瑪麗琳·布蘭說，她是法國巴黎-薩克萊神經科學研究所(CNRS，巴黎-薩克萊大學)的研究工程師。
然而，盡管魚類大腦的比較解剖學已經有了很好的記錄，但行為研究主要集中在少數模式物種上，如斑馬魚。魚類感覺系統如何進化和由此產生的魚類行為之間的聯系仍然知之甚少，阻礙了跨物種的比較。
為了在實驗室環境中研究氣味驅動行為的進化，研究人員選擇了墨西哥tetra物種的兩種密切相關的魚——盲人穴居亞型和它的有視力的表面河居同類。穴居魚比它們生活在水面上的親戚有更大的嗅坑(“鼻子”組織)和不同的神經組成，但它們與嗅覺有關的基因組成被認為是相似的。
這使得研究小組測試了一個假設，即穴居魚的高級嗅覺是一種適應性特征，有助于它們在極端的地下棲息地生存。為了測試這一點，他們觀察了個體魚對不同食物氣味的反應，比較了水面和洞穴亞型的游泳模式。
在研究了基線游泳模式后，研究小組測試了他們對不同氨基酸食物的反應。“對于大多數魚類來說，丙氨酸是一種有效的食物線索，它在穴居魚中引起了強烈的行為反應，減少了來回游泳的次數，減慢了游泳速度，并將游泳活動轉向氨基酸的來源。相比之下，生活在水面的魚的反應更加微妙，只有一些個體表現出來；在來回游泳或游泳速度方面沒有大的變化。總之，這表明對食物來源的探測閾值和隨后的行為反應在穴居魚中發生了顯著的進化。
除了研究這種魚在群體水平上的行為變化，研究小組還研究了個體魚對食物來源的反應。雖然穴居魚對強烈的氣味丙氨酸都表現出刻板的行為，但研究小組觀察到穴居魚和水面魚對其他氨基酸氣味的反應存在個體差異。
他們通過觀察行為相對于個人基線游泳偏好的變化來進一步探索這一點。這表明，基線游泳速度較低的水面魚類能夠更好地聞到幾種氣味。穴居魚的情況并非如此。對他們來說，測試箱周圍特殊的游泳模式預示著嗅覺的良好得分。這表明每條魚的游泳個性對其對氣味的反應有影響，并且預測強烈嗅覺的個性特征在同一物種的魚之間是不同的。
“我們已經開發了一種高通量的特定嗅覺測試，來比較盲人和有視力的魚對不同氣味的個體行為反應。通過這樣做，我們排除了這樣一種可能性，即在一個群體中，一個‘好人’可能會驅使其他人做出反應，”高級作者Sylvie Rétaux總結道，她是巴黎薩克利大學神經生理學-CNRS分校的研究主任。
“相反，我們對數百條魚的記錄突出了魚行為分析中一個經常被忽視的方面:魚可能有一種‘個性’或‘氣質’影響它們的行為，從而影響它們對環境線索做出反應的成功。此外，穴居魚良好的嗅覺是一種基因編碼的特征，因此我們現在將積極尋找這種感官特化的基因基礎。”