活到老生到老的“女王”，靠一种气味封杀全族生育，统治族群

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活到老生到老的“女王”，靠一种气味封杀全族生育，统治族群

原创 环球科学 环球科学

2026年7月26日 08:39

图片来源：Felix Petermann, Max Delbrück Center

撰文 | 王怡博

审校 | clefable

在非洲东部幽暗而深邃的地下，穿梭着一种堪称自然界最奇特的哺乳动物——裸鼹鼠(Heterocephalus glaber) 。它们一生都在地下度过，而会且像白蚁一样成群结队地生活，数量可多达300只，是目前仅有的两种真社会性（eusociality）哺乳动物之一。在真社会性结构中，整个群体的后代都由唯一一只“女王”负责繁殖，就像蜜蜂、蚂蚁、白蚁等社会性昆虫那样。

因此，在每个裸鼹鼠群体长达数千米的多维地下洞穴中，数百只裸鼹鼠阶级分明，实行着严格到极致的分工：只有唯一的女王与一到三只雄鼠拥有繁殖后代的权力，其余所有个体终生丧失生育能力。因为非繁殖雄鼠的精子发育不成熟，无法使卵子受精，而非繁殖雌鼠的阴道处于封闭状态，除非它们成为女王，否则无法进行交配。

非繁殖个体还被分为两个等级。其中，幼年个体从一岁起便承担起维持日常运转的“内务”琐事，包括挖掘与清理隧道、运送食物、搬运幼崽；到了6岁左右，它们的体型倍增进而成为“兵鼠”。兵鼠99%的时间都在闲逛打盹，可群体一旦受到威胁，比如遭到蛇类袭击，它们便会毫不犹豫地冲上最前线，用牙齿死死咬住强敌，同时负责内务的裸鼹鼠会封堵隧道，完成一场震撼的终极牺牲。

图片来源：UPMC

专注裸鼹鼠研究40多年的比较老年病学家罗谢尔·巴芬斯坦（Rochelle Buffenstein）在2025年接受《实验生物学杂志》（Journal of Experimental Biology）的采访时解释道，在极度缺乏资源的地下环境中，单打独斗去寻找食物的代价极高。巴芬斯坦认为，正是极端的环境迫使裸鼹鼠演化出严格分工、协作共事的真社会性，并最终出现了负责繁殖的单一雌性。

事实上，在裸鼹鼠群体里，雌性之间会定期爆发你死我活的激烈争斗，目的是争夺成为种群中唯一能繁殖的女王。确立女王地位后，种群中的其他非繁殖成员就会像社会性昆虫（如蜜蜂、蚂蚁）一样对女王提供全方位的保护与照料，让它能够集中精力用于怀孕、分娩和哺乳。

此前，科学家普遍认为，在争夺统治权的战斗中，裸鼹鼠女王是通过体型和力量优势来赢得唯一生育权的。然而，近日，德国麦克斯·德尔布吕克中心（Max Delbrück Center）为首的团队发现，女王的生殖器官（阴道）会分泌一种名为肉豆蔻酸异丙酯（Isopropyl myristate）的气味分子，只要这种分子存在，群体内的其他雌性就不会怀孕。

换句话说，对裸鼹鼠群体而言，这种气味分子就像是超强的避孕药。研究团队认为，裸鼹鼠女王很有可能就是通过这种单一的化学物质，压制了群体内其他雌性的繁殖能力，从而维持其长期统治与唯一的生育权。

与众不同的女王气味 

裸鼹鼠既不是鼹鼠也不是老鼠，且并非完全裸露无毛。按照露西·库克（Lucy Cooke）在《“她”的力量》一书中的说法，“裸鼹鼠的脸大概只有自己的母亲才会喜欢。”它们身体上面布满松弛的褶皱，很像一根长约8～10厘米的粉红色香肠，头部还伸出两对长得吓人的黄色长牙。

图片来源：Thomas Park

长期生活在无光的地下，它们的双眼高度退化为两个镶嵌在脸上的黑小豆，视力极差，基本只能辨别光线的明暗。不过，它们的嗅觉与大鼠和小鼠一样灵敏。实际上，裸鼹鼠拥有约1200 个嗅觉受体基因，数量多于小鼠（约1000个），更远超人类（仅几百个）。

研究人员先收集并分析了从数百只裸鼹鼠身上采集的气味分子样本，结果检测到大约240种化学物质，并精确识别出其中99种化合物。他们发现，不同的群体拥有各自独特的化学特征。

假如把来自不同群体的裸鼹鼠放在一起，研究人员发现它们会花大约40秒的时间互相嗅探，以此判断对方是同伴还是陌生鼠。当识别到陌生气味时，它们就会发起攻击。而暂时剥夺它们的嗅觉后，裸鼹鼠对陌生者的攻击性便彻底消失。这说明，裸鼹鼠之间是靠气味相互识别的。

更重要的是，研究团队利用热脱附气相色谱-质谱联用技术（TD-GC-MS）筛选出了专属于裸鼹鼠女王的化学标记——肉豆蔻酸异丙酯。为了维持对群体的掌控，裸鼹鼠女王通常会消耗大量精力在“领地”内巡视。研究人员推测，女王会在巡视过程中，将仅由它分泌的、挥发性适中的肉豆蔻酸异丙酯释放在每一个角落，确保群体内每一个成员都能接触到它的气味。

为了证实这一化学分子的威力，研究团队将肉豆蔻酸异丙酯喷洒在雌雄配对的笼子里，结果发现雌性完全无法怀孕；而停止喷洒后，绝大多数雌性都能顺利怀孕。最关键的是，当他们将女王从群体中移走后，继续向群体内喷洒肉豆蔻酸异丙酯，在长达3个月的时间里，群体内依然没有发生任何争夺王位的打斗，也没有任何其他雌性开始生育。

图片来源：原论文

然而，一旦停止喷洒该分子，短短一周内，高等级的雌性之间就爆发了王位争夺战；约三周后，其中一只雌性胜出并怀孕，成为了新的女王。也就是说，有潜质继承王位的高等级雌性会主动避开含有该分子的区域。

研究人员还证实，暴露于肉豆蔻酸异丙酯会直接改变裸鼹鼠体内的孕酮（Progesterone）和催乳素（Prolactin）水平。而这些激素与生育能力密切相关。不过，这项研究的通讯作者Gary Lewin表示，他们尚未弄清楚肉豆蔻酸异丙酯是如何引发这些激素变化的，这将是他们接下来的研究方向。

这项近日发表于《自然》（Nature）的研究打破了过去“王权仅靠暴力维持”的传统观点，证明裸鼹鼠女王很可能是通过精密的生理化学机制来维持统治的。

活到老，生到老

我们已经知道，为了维持对群体的性抑制，裸鼹鼠女王会无休止地进行巡视。值得一提的是，相比于其他大多数哺乳动物，女王还属于是“活到老，生到老”。可以看出，它的确不是一个懒惰的君主，毕竟王座很难坐。

美国宾夕法尼亚州匹兹堡大学带领的研究团队2023年发现，雌性裸鼹鼠在成年后乃至整个生命周期中，都能持续产生新的卵子。不过，普通的雌性体内虽然保留着这些生殖细胞，但它们的生殖系统处于被抑制的状态。只有群体中寿命可达39年的女王拥有实际的终生生育能力。

美国遗传学专家Scott Sills指出，裸鼹鼠的生殖细胞拥有与人类和小鼠相同的基因程序，但执行方式不同。如果能将这种机制转化为临床应用，不仅能彻底改变不孕不育的治疗手段，还将重塑对女性绝经期（Menopause）的认知与治疗，即未来可能无需仅依赖激素替代疗法（HRT），而是直接延缓或重置卵巢衰老。不过，也有科学家警告，从动物模型到解决人类绝经与生育问题仍有很长的路要走，仍需保持审慎。

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可以说，裸鼹鼠群体的真社会性结构是一种演化生物学奇迹，在今年《环球科学》7月刊中，作者纳塔莉·沃尔乔韦尔（Natalie Wolchover）则从微观的角度向我们揭示了另一个生物工程学奇迹——细菌鞭毛马达的工作原理。

50多年前，当生物学家首次看见细菌强大复杂的鞭毛马达时，无不为其惊叹。它由细菌经过10多亿年的试错演化而来，运转速度远超赛车发动机的飞轮，还能切换方向，让生命首次拥有了自由。然而直到今年，科学家才完全理清了鞭毛马达运转机制和能量来源的种种细节：细菌会将不断流入细胞的质子动力，转变为马达的双向旋转，又会迅速将质子泵出，周而往复，进而不断前进、翻滚。

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http://www.w3.org/1999/xhtml"}]" style="-webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0); outline: 0px; max-width: 100%; caret-color: red; font-family: 微软雅黑, "Microsoft YaHei"; font-size: 16px; color: rgb(80, 80, 80); letter-spacing: 1px; box-sizing: border-box !important;">另外，《环球科学》7月刊中还有一个关于人类登月的专题：时隔54年， “阿耳忒弥斯2号”再次搭载人类飞向月球。作为美国载人深空任务中的重要一环，这标志着美国月球探索任务进入了一个新阶段。

参考链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10772-5

https://www.newscientist.com/article/2579526-queens-powerful-smell-suppresses-rivals-in-naked-mole-rat-colonies/

https://arstechnica.com/science/2026/07/naked-mole-rat-queens-keep-their-colonies-in-line-with-a-scent/

https://journals.biologists.com/jeb/article/228/5/JEB250441/367352/Extraordinary-creatures-naked-mole-rats

https://news.cornell.edu/stories/1999/08/naked-mole-rats-break-rules-nursing-study-shows

https://blogs.biomedcentral.com/on-biology/2018/08/02/the-curious-case-of-the-naked-mole-rat-defying-conventions-of-aging-and-reproduction/

https://www.newscientist.com/article/2360377-naked-mole-rats-reveal-biological-secrets-of-lifelong-fertility/