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深海鱼类揭秘:一种基于多种视杆细胞视蛋白的新型视觉策略

深海鱼类揭秘:一种基于多种视杆细胞视蛋白的新型视觉策略

深海鱼类揭秘:一种基于多种视杆细胞视蛋白的新型视觉策略

(神秘的地球uux.cn报道)据EurekAlert!:在地球海洋的重渊之处,研究人员发现了配备有先前未被描述过的视觉系统的鱼类,这些视觉系统能让它们在一团漆黑中看见色彩;这一发现与这些生物在其暗黑家园中基本上是色盲的观念相左。

对101种鱼的基因组所做的分析揭示了这种新型的视觉系统,它在黑暗中的视觉并非如其它大多数脊椎动物那样靠单一的视杆细胞视蛋白,而是依赖多种独特的视杆细胞视蛋白(RH1)感光色素,后者经调谐后能感测深海生物所发出的林林总总的生物光。我们拜特化的光敏感光色素(视觉视蛋白)之赐而能看到我们周围的世界,因为这些视蛋白能将进入我们眼睛的光转变为我们的脑能解读的电化学信号。

脊椎动物拥有多达5种类型的视觉视蛋白:4种视锥细胞视蛋白及1种视杆细胞视蛋白。视锥细胞视蛋白能在光亮环境中看到色彩,但视杆细胞视蛋白则不然,它们对光的敏感性要高得多。因此,那些居住在地球深处的动物通常是色盲的,它们依赖其单一的视杆细胞感光色素来看东西。许多深海鱼类终生处于生物光为仅有光源的环境中,它们演化出了各种生物学上的适应性改变以将其在黑暗中的视敏度最大化。

Zuzana Musilova和同事在此对鱼类的视觉系统所做的分子性适应反应进行了评估,他们观察了超过100种深海鱼的基因组,发现了一个先前未知的RH1基因增生,后者产生了不同的视杆细胞视蛋白感光色素组,它们中的每一种都被调谐成能接收在深海中存在的各种光的波长。在13种被确认拥有超过一种RH1的鱼类中,银色洞鳍鲷(Diretmus argenteus)竟拥有38种视杆细胞视蛋白,这是迄今所知的在脊椎动物中拥有的最高数目的视杆细胞视蛋白。

据Musilova等人发现,在此所描述的纯粹性的以视杆细胞视蛋白为基础的色彩视觉或有助于识别来自捕食动物、同种个体或猎物的具不同光谱的生物光。




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