为什么猫为猫薄荷疯狂

2021-01-21 20:53:11

养猫的主人在网上充斥着小猫的视频,它们在充满猫薄荷的袋子和玩具上欢快地滚动和翻转。但是长久以来,猫薄荷和一种被称为银藤的替代品如何产生这种猫科动物高位一直是个谜。现在,一项研究表明,植物中的关键麻醉化学物质会激活猫的阿片样物质系统,就像人体内的海洛因和吗啡一样。此外,研究得出的结论是,摩擦植物可以保护猫科动物免受蚊子叮咬。

不参加这项研究的埃默里大学生物学家雅各布·德·罗德说,通过研究猫的“药学知识”,这项研究从本质上揭示了一种新的潜在的驱蚊剂。

猫薄荷(Nepeta cataria)和银藤(Actinidia polygama)都含有称为虹彩化合物的化合物,可保护植物免受蚜虫侵害,并且已知是猫产生欣快感的关键。为了确定这些化合物的生理效应,岩手大学生物学家宫崎正雄用了5年的时间对植物及其化学物质进行了不同的实验。

首先,他的团队提取了猫薄荷叶和银藤叶中都存在的化学物质,并确定了产生猫科动物高蛋白的最有效成分:一种薄荷油银藤化学物质,称为荆芥内酯,直到该研究才证明对猫有影响。 (该物质类似于荆芥内酯,猫薄荷中的关键烯酮类化合物)。然后,他们将价值10片叶子的荆芥内酯放入纸袋中,并与仅含盐类物质的袋一起赠送给25只家猫,以评估它们的反应。大多数动物只对含有荆芥内酯的小袋表现出兴趣。

确保这是猫科动物的目标吸引人的是,他们用30只野猫,一只豹子,两只山猫和两只美洲虎在日本的Tennoji和Oji动物园中进行了重复实验。大小不一的猫科动物都屈服于该物质,在贴片中用头和身体摩擦平均10分钟(请参见上面的视频)。相反,接受测试的狗和小鼠对这种化合物没有兴趣。

接下来,研究人员在暴露前后5分钟的五只猫的血流中测量了β-内啡肽(一种可以通过激活人体的阿片类药物系统自然缓解疼痛并带来愉悦感的激素)。研究人员发现,与对照组相比,接触荆芥内酯后,这种“幸福激素”的水平明显升高。阿片类药物系统受阻的五只猫没有在注射了荆芥内酯的小袋上摩擦。

但是研究人员想知道,除了纯粹的乐趣之外,这些猫是否有理由野生。那时,一位科学家听说了荆芥内酯的驱蚊特性,大约在20年前就证明它与著名的灭蚊剂DEET一样好。研究人员假设,当野生猫科动物在猫薄荷或银藤上摩擦时,他们实际上是在使用驱虫剂。

他们首先展示了猫可以将化学物质转移到皮肤上,然后进行了活蚊子攻击-类似于人们使用手臂评估驱虫剂时。他们将用荆芥内酯处理过的镇静猫的头放到满是蚊子的小室内,并数了它们落在它们上面的数目,这大约是用中性物质处理过的猫头上掉落的数目的一半,他们今天在《科学进展》上报道。

宫崎骏说,大多数科学家和宠物主人都认为猫在猫薄荷中滚动的唯一原因是欣快的经历。 "相反,我们的发现表明滚动是一种功能行为。”

研究人员推测,猫的祖先可能是偶然地将其身体与植物摩擦,享受了这种感觉,并一直坚持下去。但是,尚不清楚是欣快的反应还是植物的驱虫特性使它们滚动。 "曾经坐在野外观察伏击动物的动物的人都知道,当周围有许多叮咬的蚊子时,让它们保持静止是多么困难,"宫崎骏说。 "因此,辩称存在强大的选择压力似乎是不合理的,以避开烦人的bug。

该研究小组已经获得了基于荆芥内酯的驱虫剂的专利,接下来计划确定与猫薄荷反应有关的猫基因,并研究该物质对其他害虫的作用。 De Roode对实验的彻底程度印象深刻,他说这项工作提供了“非常有趣”的体验。昆虫如何改变动物行为的例子。 "令人惊奇的是,我们可以从动物身上学到多少东西。