对采采蝇（Glossina morsitans）触角的信息论分析揭示毛形感器是气味身份的主要载体

采采蝇主要依靠嗅觉定位脊椎动物宿主，而以气味为诱饵的装置是采采蝇与锥虫病防控的核心手段。一项已发表的针对莫桑比克舌蝇（Glossina morsitans）触角的电生理调查界定了七类嗅觉感器，但描述性聚类无法揭示这些类别携带多少信息、又能区分哪些气味。我们使用 Fisher-Rao 信息几何、偏差校正互信息、贝叶斯解码和信号检测理论，重新分析了 182 个感器对 16–17 种气味物质的反应。在果蝇 Drosophila melanogaster 中，毛形感器在很大程度上专司信息素。而在采采蝇中，三个毛形感器类别所携带的气味身份信息多于四个锥形感器类别（1.92 对 1.14 比特，最大可能为 4 比特），相差 0.78 比特（95% 置信区间 0.44–1.10），并且被宿主引诱剂 1-辛烯-3-醇强烈兴奋。将毛形感器加入锥形感器后，解码准确率从 32% 提高到 70%（在留出感器上测试的解码器则从 23% 提高到 55%），并在 98% 的试次中识别出 1-辛烯-3-醇（留出测试为 92%）。锥形感器编码几乎是单维的（参与率为 1.71），沿一条反应强度轴组织，1-辛烯-3-醇位于其极端。对 CO2 敏感的 ab4 类别是 16 种气味物质中 11 种的最灵敏检测器，而 ab2 未携带可检测的气味信息。各类别之间共享的信息最多达 0.41 比特，这种重叠仅能由它们平均调谐的相似性弱预测。在共享气味面板上，果蝇受体每通道携带的信息是采采蝇的两倍，且在通道数匹配时，其跨越的维度约多 1.5 倍。这些结论在真实样本量的模拟中、在替代噪声模型下，以及在用独立气味物质定义类别时均成立。因此，采采蝇触角将冗余的、以检测为导向的锥形感器通道与携带宿主气味身份的毛形感器相结合，其主

中文由 AI 翻译，仅供参考，以原文为准。