用于识别配偶的感官系统维护着物种的界限，并影响着物种的多样化。因此，揭示分子和受体如何进化以实现这一关键功能对于理解生物多样性至关重要。雄性章鱼利用一种名为交接腕（hectocotylus）的特殊肢体来识别雌性，并将内部器官对准输卵管以输送精子。

2026年4月2日，哈佛医学院Nicholas W. Bellono团队（蒋昊为共同第一作者）Science 以封面的形式在线发表题为“A sensory system for mating in octopus”的研究论文，该研究发现“ 交接腕 ”是一种兼具感知和交配功能的器官，它利用与孕酮（一种保守的卵巢激素）相关的接触依赖性化学感知来发挥作用。

该研究发现了孕酮的化学触觉受体，并解析了其从祖先神经递质受体演变的结构基础，以及在头足类动物中随后的扩展和调整过程。这些发现揭示了感官创新如何塑造生殖行为的原理，并提出了感官进化如何促进生物多样性的机制。

另外，2025年9月4日，哈佛大学Nicholas W. Bellono等团队合作（蒋昊为共同第一作者）在Cell 在线发表题为“Environmental microbiomes drive chemotactile sensation in octopus”的研究论文，该研究发现来自与生态相关表面的微生物群落所分泌的信号会激活 CRs，从而引导章鱼的行为。从捕食物或卵上分离出的特定细菌菌株中的不同分子以微妙不同的结构构型与单个 CRs 结合，从而引发特定的受体激活机制、离子渗透和信号转导以及母性护理和捕食行为。因此，生态表面上的微生物群落在初级感觉受体的层面上发挥作用，为行为提供信息。总之，该研究表明，揭示跨界的相互作用对于理解动物感觉系统在微生物丰富的世界中是如何进化的至关重要。

感觉是生命繁衍的桥梁，它通过调节对潜在配偶的识别来实现这一过程。因此，感觉受体是进化中的热点区域，它们能够维持同种个体的识别能力，或者促进不同物种间的交配，这正是生物多样性的基础。因此，理解感觉受体的进化过程以及它们如何调整以识别交配对象对于理解新物种的起源至关重要。

动物在繁殖前会依靠感官信息来选择配偶。雄性章鱼会利用一种特殊的触手，它兼具感知和生殖功能，用于在雌性章鱼的外套膜上移动、定位输卵管并传递精子。这些发现揭示了感官系统如何塑造繁殖行为并推动物种分化。这张图片展示了交配过程中的求偶行为（图源自Science ）

章鱼是独居动物，它们通常在极不频繁的相遇中进行交配。雄性章鱼利用一种名为“ 交接腕 ”的特殊肢体来识别雌性。该肢体会朝着雌性的外套膜移动，并在其中辨别出输卵管与其他器官的区别，然后将精囊体从雄性的外套膜移动至交接腕的末端。相对而言，关于章鱼交配的研究较少，且大多基于传闻证据，这些研究未能描述章鱼的交配过程，从而留下了许多重要问题未得到解答。在如此罕见的相遇中，雄性章鱼是如何识别出正确的配偶的？又如何是通过交接腕来导航进入雌性的体内器官并使精囊体沿着手臂从雄性的外套膜移动至交接腕的末端的呢？

章鱼利用性激素来引导化学感知行为（图源自Science ）

章鱼利用其交接腕来通过“触觉味觉”感知海底环境，这表明配偶识别可能与依赖接触的感觉有关。章鱼的捕食行为由复杂的分布式交接腕神经系统驱动，该系统中存在化学触觉感受器（CRs），这些感受器与祖先神经递质受体有所不同，它们利用结构上的适应性来促进与疏水化合物相关的接触依赖性化学感知。尽管已证明 CRs 能够检测到由猎物表面微生物群分泌的难溶性代谢物，但目前尚不清楚章鱼是如何识别配偶的。

该研究报告称，章鱼的交配行为是由与接触相关的、恒定存在的卵巢激素——孕酮所驱动的化学感知作用所引起的。该研究将交接腕描述为用于交配的感知器官，并强调了进化如何塑造用于识别配偶的感知受体，这对于物种的多样化至关重要。

参考消息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.aec9652