这产生了一个谜题。许多气味分子会随时间蒸发、分解或发生变化。如果气味在不断演变，另一种动物如何还能确定最初是谁留下的？
由岩手大学主导的来自日本、德国和西班牙的研究人员，可能在家猫身上找到了部分答案。他们的实验指出了一组不寻常的脂肪酸，它们可以作为猫尿液中持久的化学特征。
科学家们鉴定了13种支链脂肪酸（BFAs）。这些化合物的特定混合物和比例因猫而异，但在同一个体中保持相对一致。行为测试还表明，当研究人员控制尿液中的其他脂质时，猫能够检测出BFA特征之间的差异。
研究结果表明，BFAs可以作为一种持久的化学“名片”，有助于保存关于个体身份的信息。该研究将发表在《当代生物学》（Current Biology）上。
猫能记住个体的尿液气味
在寻找相关的化学物质之前，研究人员首先需要证实猫能够区分不同个体的尿液。
当猫反复遇到相同的尿液样本时，它们逐渐减少了调查它的时间。但是，当引入另一只猫的尿液时，它们的兴趣再次上升，并花了更多时间嗅闻。
值得注意的是，即使在间隔数月之后，猫对先前遇到过的尿液气味仍然表现出反应减弱。这种模式表明，猫可能对特定的尿液气味保留长期记忆。
研究人员还检查了裂唇嗅反应（flehmen response），这是猫调查某些气味时常见的张嘴表情。猫在嗅闻不熟悉的尿液时比嗅闻自己的尿液时更频繁地表现出这种反应。
随着相同的尿液被一次又一次地呈现，裂唇嗅反应变得不那么频繁。然而，当引入另一只猫的尿液时，该反应再次增加。
“在确认猫能够区分个体的尿液气味后，我们利用裂唇嗅反应作为线索，来识别可能有助于个体气味识别的尿液分子，”领导该研究项目的岩手大学宫崎正雄（Masao Miyazaki）教授说。
13种不寻常的脂肪酸形成独特特征
以猫的行为为指导，科学家们将搜索范围缩小到尿液中包含不寻常BFAs的脂质组分。
他们最终鉴定出13种此类化合物。基于对现有科学文献的回顾，研究人员发现以前没有关于在哺乳动物排泄物或分泌物中出现相同BFAs的报道。
突出的不仅仅是这些化合物的存在，还有它们形成的模式。每只猫都有一个由不同脂肪酸的组合和相对丰度定义的BFA特征。
这些特征在不同动物之间差异很大，而在不同日期对相同的猫进行采样时则保持相对稳定。
遗传学似乎也发挥了一定作用。有亲缘关系的猫通常具有更相似的BFA模式，尽管即使在同一个家族中，每个动物仍然保持自己可区分的特征。
这些化合物也被证明相对持久。许多导致尿液气味的挥发性化学物质在尿液排出后就开始迅速变化。相比之下，BFAs是半挥发性的，蒸发得更慢。
在25°C下储存的浸尿样本中，与个体猫相关的独特BFA特征至少在24小时内保持相对稳定。
猫能够检测化学差异
然后，研究人员测试了猫本身是否实际上能够区分这些BFA模式。
他们控制了尿液样本中的其他脂质成分，仅改变了来自供体的含BFA组分。当BFA组分被切换时，已经习惯原样本的猫再次开始更多地嗅闻。
这种行为改变提供了证据，表明猫能够感知个体BFA组成之间的差异。
这一结果强化了这样一种观点，即这些脂肪酸可能携带关于身份的有意义的信息，而不仅仅是不同寻常的化学副产物。
一个世纪之久的猫肾脏之谜
这项调查还产生了一个涉及肾脏的意外线索。
研究人员在肾脏JianCe测到了BFAs，但在他们检查的其他组织中没有检测到。含有BFAs的脂质也存在于肾皮质内脂滴中储存的中性脂质中。
这些肾脏脂滴一个多世纪以来一直困扰着科学家。众所周知，猫拥有大量脂滴，但它们的生物学目的仍不确定。
新发现提出了这种可能性，即脂滴作为含有BFAs的脂质的储存库。
即使当饮食或生理条件发生暂时变化时，这样的储存库也能帮助保持猫的化学特征相对稳定。通过缓冲这些短期波动，肾脏可能有助于在尿液中维持更一致的个体化学特征。
“猫肾脏中的脂滴已被知晓一个多世纪，但为什么猫有这么多脂滴一直是个谜，”宫崎说。“我们的发现表明，它们的功能之一可能是支持尿液中稳定的化学特征。储存在肾脏脂质中的BFAs最终如何释放到尿液中，是未来研究的一个重要问题。”
相似的化学特征出现在整个猫科动物中
研究人员还将目光投向家猫之外，以观察相同的特征是否出现在猫科动物的其他物种中。
在包括狮子、老虎、豹子、美洲豹、猞猁和西表山猫在内的几种猫科动物中，检测到了尿液和肾脏脂滴中与BFA相关的化合物。
然而，确切的BFA特征因物种而异。研究人员还观察到肾脏内脂滴的数量和分布存在差异。
甚至在西表山猫和对马豹猫之间也看到了差异，这是在日本发现的豹猫的两个地理隔离类型。
总之，这些观察结果表明，与BFA相关的化学特征和肾脏生理学可能在猫科动物中广泛存在，同时在猫科动物的进化过程中也发生了变化和多样化。
狮子、老虎和其他野生猫科动物是否实际上使用这些化合物来识别特定个体，尚未得到证实。
不断变化的气味如何保留身份
这一发现也解决了动物交流中的一个更广泛的问题。
气味标记必须传达有用的信息，即使它们的化学成分在排出后就开始发生变化。了解动物如何在化学变化的情况下留下稳定的身份信号，一直是一个基本问题。
小鼠提供了一种已知的解决方案。在小鼠中，主要尿蛋白有助于保存尿液中的个体信息。但科学家尚未在许多其他哺乳动物中建立类似的基于蛋白质的身份系统。
猫可能使用不同的策略。
它们可能主要不依赖蛋白质，而是产生半挥发性脂质衍生分子的独特组合。因为这些化合物消失得更慢，并且可能得到肾脏脂质储存库的支持，它们可以帮助随着时间的推移保存个体的化学身份。
猫气味化学的可能用途
目前，这项工作属于基础研究，并不能立即产生新产品或技术。尽管如此，这些发现指向了几种可能的未来应用。
更好地了解BFAs最终可能有助于开发管理猫尿气味的方法。
关于肾脏的发现也可以帮助研究人员调查为什么脂质积累在某些情况下是正常的生理特征，而在其他情况下却与疾病有关。
甚至可能对野生动物保护产生影响。如果研究人员能够证明BFA特征可以在多个尿液样本中可靠地识别同一只动物，那么从环境中收集的尿液可能提供一种非侵入性的方法来监测稀有的野生猫科动物，而无需捕获或直接观察它们。
因此，最初作为寻找猫气味识别背后化学原理的研究，可能有助于解释猫科动物肾脏内一个世纪之久的谜团，以及动物如何在环境中留下可识别身份这一更广泛的问题。