对一些章鱼来说,母性几乎肯定意味着悲剧性的死亡。
产卵后,雌性章鱼会发生剧烈的精神转变——从过着正常巢穴生活、温和地照料胚胎,转变为不再进食、肌肉张力下降、改变颜色。更糟糕的是,它可能会做出自残行为,比如用布满砂砾的海底刮伤自己,甚至吃掉自己身体的一部分。
芝加哥大学神经生物学教授克利夫顿·拉格斯代尔(Clifton Ragsdale)在最近的一份新闻稿中说:“令人震惊的是,它们在临死前似乎会经历一系列的变化,好像发疯了一样。”
本周发表在《细胞》(Cell)杂志上的最新研究揭示了章鱼大脑中可能导致这种奇怪行为的通路。此前,头足类专家曾假设,其目的是为了分散捕食者对卵的注意力,将母体身上的营养捐献给幼崽,或者保护一群幼崽免受会毫不犹豫地互相残杀的年长章鱼的侵害。
早在 1977 年的研究就已将这种奇怪的行为与视叶腺联系起来——这是鱿鱼和章鱼中促进性发育和衰老的内分泌器官。当从加勒比双斑章鱼妈妈身上移除视叶腺时,这些动物倾向于放弃它们的卵,继续生活,并再游动几个月。四十年后,芝加哥大学的研究人员对一种类似的物种——加州双斑章鱼的视叶腺进行了 RNA 测序。他们于 2018 年发表的结果表明,当章鱼妈妈开始精神衰退时,代谢胆固醇和产生类固醇的基因开始变得更加活跃。
在他们的新研究中,拉格斯代尔和他的合著者王志(Z. Yan Wang)分解了章鱼妈妈行为崩溃时视叶腺产生的化学物质。他们发现了三个特定的通路被点亮:第一个产生孕期类固醇孕烯醇酮和孕酮;第二个产生胆汁酸的成分;第三个产生胆固醇前体 7-脱氢胆固醇(7-DHC)水平的升高。
王志在新闻稿中说:“我们知道胆固醇从饮食角度很重要,在体内不同的信号系统中也很重要。它参与了从细胞膜的柔韧性到应激激素的产生,但看到它也在这种(章鱼)生命周期过程中发挥作用,这真是一个巨大的惊喜。”
7-DHC 水平升高与一种人类疾病史密斯-莱姆利-奥皮茨综合征(Smith-Lemli-Opitz syndrome)有直接联系。它可以影响儿童的智力发育和行为,并经常与自残和攻击行为相关联。
奇怪的是,并非所有的章鱼妈妈在分娩后都会诉诸自毁。尤其是小太平洋条纹章鱼(lesser Pacific striped octopus),它会正常分娩和生活,并且是王志和拉格斯代尔下一个研究项目的对象。它的视叶腺在三个新确定的通路上的反应是否相似,可能是揭示为什么有些章鱼妈妈在分娩后继续生活——而另一些则崩溃——的巨大线索。