一只喜欢在墙角喷尿的猫，留下的或许远不只是一个令人头疼的“领地标记”，以及随后需要主人清理的满屋气味。科学家发现，这些尿液中可能隐藏着一种更特别的信息：类似于猫咪专属“名牌”的化学信号。它们由一些罕见的脂肪酸组合而成，而令人意外的是，这些物质在被排出体外之前，竟然长期储存在一个过去很少被认为与动物交流有关的器官——肾脏里。
一项最新研究发现，研究人员从猫咪尿液中鉴定出了13种分支链脂肪酸（BFA）。这些脂肪酸在不同猫咪之间呈现出明显不同的组合比例，但对于同一只猫来说，其化学组成却保持着出奇的稳定。即使研究人员尽可能排除尿液中其他脂质成分造成的影响，猫咪依然能够察觉不同个体之间这些特殊化学混合物的差异。
进一步的追踪分析显示，这些化合物很可能来自肾脏外部一种富含脂肪的结构，并在那里以脂滴的形式被保存。换句话说，肾脏似乎不只是负责过滤血液、产生尿液，还可能充当了一个特殊的“化学仓库”，将与个体身份有关的分子长期储存起来，从而帮助每只猫维持相对稳定的气味特征。
从动物交流的角度来看，这可能是一个非常巧妙的生物学解决方案。气味信息最大的麻烦就在于它并不稳定：一些分子容易挥发，食物会随着时间改变，身体代谢也会发生变化，甚至年龄和健康状况都可能影响气味。如果一种气味标记真的承担着“告诉别人我是谁”的作用，那么它就不能每隔一段时间便发生巨大的变化，否则其他动物很难准确判断留下气味的究竟是哪一只。
猫咪似乎通过一套相对稳定的小分子系统解决了这个问题。研究团队从44只家猫身上收集尿液样本，并选择其中27只用于行为实验。在几项关键的识别测试中，研究人员反复让猫咪接触来自同一只猫的尿液。结果发现，随着接触次数增加，猫咪花在检查熟悉尿液上的时间逐渐减少。当实验人员换成一只从未出现过的新猫尿液时，它们的兴趣又重新被调动起来，嗅闻和探索行为明显增加。
这并不是简单的“闻过一次就记住”。在另一项实验中，猫咪甚至能够在数个月之后，对此前接触过的尿液气味表现出熟悉感。这说明猫咪对于气味信息的记忆可能比人们过去认为的更加持久，而尿液中的某些化学成分，很可能能够帮助它们建立起不同个体之间的“气味档案”。
研究人员还特别关注了猫咪闻到气味后的一个经典反应。猫咪在面对某些特殊气味时，会出现张嘴、嘴唇微微张开、表情看起来有些呆滞的状态。许多养猫的人可能见过这种被戏称为“臭脸”的表情，但从生物学角度来说，它并不是单纯的嫌弃，而是一种有明确功能的行为。
这种行为能够帮助气味分子进入猫咪的犁鼻器，也就是位于鼻腔附近、专门参与分析某些化学信号的特殊感觉器官。通过这种方式，猫咪能够获取普通嗅觉之外的更多化学信息。实验过程中，研究人员发现，猫咪闻到陌生个体的尿液时，比闻到自己的尿液表现出更加明显的兴趣，这进一步支持了尿液气味中确实存在能够反映个体身份的信息。
岩手大学生物分子科学家、研究论文共同作者宫崎正夫表示，让他印象尤其深刻的是，这种看起来具有先天基础的行为，实际上会受到熟悉程度和后天学习的强烈影响。它并不像人们过去想象的那样，只是遇到某一种固定的信息素，然后自动产生一种固定反应。猫咪似乎能够通过反复接触和记忆，将不同的气味与不同的个体联系起来。
为了进一步弄清楚究竟是什么物质在发挥作用，研究人员随后对猫咪尿液进行了化学分离，将复杂的尿液样本拆分成不同的化学组分，再让猫咪逐一进行检测。其中一个分离出来的部分能够一次又一次地引起猫咪明显的嗅闻反应。进一步的化学分析最终锁定了一组特殊的分支链脂肪酸，也就是BFA。
更加令人意外的是，其中一些BFA此前甚至没有在哺乳动物的排泄物或分泌物中被报道过。这意味着研究人员发现的可能并不是一个早已被广泛认识的常规气味信号，而是一套此前隐藏在猫咪尿液化学组成中的特殊信息系统。
这些BFA最有意思的地方，在于它们表现得很像每只猫独有的“化学指纹”。虽然猫咪之间可能在体型、毛色等方面存在相似之处，但每只动物尿液中这些脂肪酸的比例组合却具有自己的特征。更关键的是，这种特征并没有因为尿液放置一段时间就迅速消失。
研究人员将浸有猫尿的材料保持在25摄氏度左右，并持续观察其中的化学变化。结果发现，与那些更加容易挥发、容易随着时间发生变化的尿液成分相比，这些BFA相关信号在24小时之内仍然表现得相当稳定。也就是说，当一些普通的尿液气味已经开始发生变化时，这些潜在的身份信息仍然可能被保留下来。
这一发现也恰好回应了过去研究留下的一个疑问。早在2019年，一项针对家猫尿液的研究就已经发现，猫咪能够通过气味区分不同个体。然而，研究人员同时发现，尿液中的数百种挥发性化合物会随着时间推移而发生明显变化。既然这些容易挥发的分子并不能长期保持稳定，那么猫咪究竟依靠什么来判断“这是谁留下的气味”，一直是一个没有完全解决的问题。
当时研究人员推测，尿液中可能存在某些更加稳定、但尚未被识别的化学物质，它们能够承担个体身份信息。如今发现的BFA似乎恰好符合这一条件。它们不容易像一些挥发性分子那样迅速消失，同时又能够在不同猫咪之间形成具有差异的化学组合，因此非常适合作为一种长期存在的身份信号。
为了进一步验证这一点，研究人员建立了一种共同的“尿液脂质背景”。简单来说，他们尽量把不同猫咪尿液中那些普通且相似的脂质成分统一起来，再分别加入来自不同供体、富含BFA的脂质部分。结果发现，当BFA组成发生变化时，猫咪又会重新表现出明显的嗅闻兴趣。
这一实验提供了一个非常重要的线索：猫咪关注的可能并不是尿液样本之间所有化学成分的总体差异，而是能够直接察觉BFA组成发生的变化。也就是说，这些特殊脂肪酸确实有可能参与了猫咪对不同个体的气味识别。
不过，研究人员目前还不能说已经破解了猫咪完整的“名字密码”。他们尝试利用6种具有代表性的BFA制作人工合成混合物，但单独使用这种人工组合时，它产生的识别效果并没有天然的、富含BFA的尿液组分那么明显。这意味着猫咪真正识别的可能并不是某一种单独的脂肪酸，而是一整套更加复杂的化学组合。
还有一种可能是，猫咪只需要关注其中的一部分信息，比如几个特别关键的BFA，或者这些分子之间特定的比例关系。至于猫咪究竟通过哪些受体检测这些化学物质，以及这些信息进入大脑后又通过怎样的神经回路形成“这是哪只猫”的判断，目前仍然没有答案。
在其他动物身上，其实也能找到类似的例子。2001年发表在《自然》杂志上的一项经典研究曾经发现，野生家鼠能够利用高度多样化的主要尿蛋白，也就是MUP，参与个体识别。这些蛋白质就像一种复杂的化学身份证，可以帮助小鼠区分不同个体。
猫咪似乎采用了完全不同的分子策略。与寿命较长、结构更加复杂的蛋白质相比，它们可能利用半挥发性的脂肪酸来保存身份信息。这些分子既能够释放一定的气味信号，又不像许多挥发性物质那样很快从环境中消失，因此在领地标记和个体识别之间形成了一种非常巧妙的平衡。
但整项研究中最令人意外的发现，或许并不是尿液里出现了什么，而是这些物质究竟从哪里来。
研究人员在分析不同组织后发现，BFA在肾脏提取物中的含量尤其突出，而在血清、肝脏以及其他被检测组织中，并没有观察到同样明显的结果。进一步分析表明，这些特殊脂肪酸并不是简单地漂浮在肾脏组织中，而是被整合进三酰甘油，也就是人体和动物体内最主要的储存脂肪形式之一，并进一步集中储存在肾皮质细胞内部的脂滴中。
这意味着猫咪的肾脏可能拥有一个此前几乎没有被注意到的“气味储存系统”。这些分子被先存放在脂肪滴中，需要的时候再进入代谢和排泄过程，最终出现在尿液里。这样的机制可以解释为什么某些与身份有关的化学特征能够在同一只猫身上保持稳定，同时又能够随着尿液释放到外部环境。
更加值得关注的是，不同猫咪肾脏中的BFA组成同样存在差异。换句话说，猫咪之间不仅尿液里的这些脂肪酸比例不同，它们储存这些分子的内部“仓库”本身也可能带有个体特征。
宫崎正夫在接受《科学》杂志相关采访时表示，把这种异常的肾脏特征与猫咪尿液中的化学信号联系起来，是一个完全出乎意料的结果。过去，人们通常会把肾脏理解为负责过滤血液、调节水盐平衡和形成尿液的重要器官，很少会想到它还可能参与某种形式的动物化学交流。
研究人员还在其他猫科动物身上发现了与BFA有关的类似化学现象，包括狮子、老虎、豹子、美洲虎、薮猫、伊比利亚猞猁以及豹猫等。虽然这些动物同样出现了相关化学物质，但不同物种之间的BFA组合以及肾脏脂肪储存模式存在明显差别。
这一结果提示，这种化学机制可能并非家猫独有，而是猫科动物漫长演化过程中形成的一种更加普遍的生物学特征。不过，研究团队也非常谨慎地指出，目前真正经过行为实验验证的仍然只有家猫。因此，我们还不能直接断定狮子、老虎或其他野生猫科动物也会像家猫一样，利用这些BFA来识别某一个具体个体。
对于野外生活的猫科动物来说，气味交流往往比家猫环境中更加重要。领地边界、繁殖状态、个体身份以及其他动物是否曾经经过，都可能通过气味留下线索。如果未来的研究能够证明野生猫科动物也利用类似的BFA信号，那么这项发现的意义将远远超出“解释猫咪为什么会认出彼此的尿味”，甚至可能帮助科学家重新理解猫科动物的社会交流方式。
与此同时，这项研究还提出了另一个非常现实的问题：如果肾脏中的脂肪滴确实承担着正常的化学交流功能，那么它们出现异常时，会不会也影响猫咪的健康？
这一问题尤其值得关注。另一项发表于2026年的脂质组学研究发现，与狗的肾脏相比，猫科动物肾脏细胞内部的脂质含量更高，并提出异常的肾脏脂质积累可能与慢性肾脏疾病存在联系。如果这些脂滴不仅仅是普通的能量储存结构，还承担着维持猫咪正常气味化学特征的作用，那么科学家就需要进一步弄清楚：这种脂肪储存系统在什么情况下属于正常的生理机制，又在什么情况下可能转变为有害的脂质积累。
也许，猫咪每一次在墙角留下的尿液标记，都包含着远比我们想象中复杂的信息。它不仅是在告诉附近的同类“这里有人来过”，甚至可能还在传递“我是谁”这样的身份信息。而现在看来，这张看不见的化学名片背后，可能还隐藏着一个更加令人意外的故事——负责制造和储存这份“名片”的地方，竟然是猫咪体内那颗长期被认为主要负责过滤和排泄的肾脏。
原文：https://www.zmescience.com/science/news-science/cat-pee-chemical-id/
