解剖的格陵兰鲨眼球可能帮助人类永远看见

解剖的格陵兰鲨眼球可能帮助人类永远看见

格陵兰鲨的眼睛上常附着小型寄生甲壳类,但它们似乎并不打扰它们。图片来源:吉斯兰·巴尔杜特

(神秘的地球uux.cn)据《大众科学》(安德鲁·保罗):格陵兰鲨(Somniosus microcephalus)以其惊人的寿命而闻名。海洋生物学家认为,世界上最长寿的脊椎动物通常能活到400年以上,甚至可能活得更久。虽然鲨鱼不以视觉著称,但从深海捕食者的眼睛中可以学到很多东西。

根据最近发表在《自然通讯》期刊上的一项新研究,格陵兰鲨在数百万年的进化中保留了视觉器官是有原因的。其眼睛为何保持不变的解释,或许有助于专家更好地理解和治疗人类严重眼部疾病。

别管眼球寄生虫了

格陵兰鲨鱼既迷人又令人印象深刻。这种鱼体长可达20英尺,体重超过2000磅,尽管可能需要一段时间才能达到这个大小。鲨鱼大约在150岁时才达到性成熟,通常还能活至少三百年。这段时间也意味着这些鱼不会急于产下一代格陵兰鲨鱼。幼崽通常在怀孕8到18年后出生,之后它们将在寒冷的北大西洋和北冰洋水域中度过余生,水深低至3900英尺。

在如此昏暗的环境中,视觉增强并不是大问题,这也是为什么许多深海生物实际上是盲的。几十年来,许多科学家也认为格陵兰鲨也是如此。虽然它仍然拥有棒球大小的眼球,但它们是不透明的,且常被一种名为桡足类(Ommatokoita elongata)的小型寄生甲壳类动物遮挡,这种甲壳类附着在器官上。但在审查了活体标本的视频资料以及实验室中采集的眼睛后,生物学家们现在认为格陵兰鲨的“还有更多值得发现的地方”。

生理学家兼研究合著者多萝塔·斯科沃龙斯卡-克拉夫奇克在加州大学欧文分校的专访中回忆道:“你看到它动了眼睛。”“鲨鱼在追踪光线——真是太有趣了。”

斯科夫龙斯卡-克拉夫奇克大约六年前在阅读《科学》杂志发表的一项研究后,首次对格陵兰鲨的视觉产生了兴趣。

“我的一个结论是......她说:“许多格陵兰鲨的眼睛上附着寄生虫——这可能会影响它们的视力。”“从进化角度来说,你不会保留不需要的器官。看了很多视频后,我意识到这只动物的眼球正朝着光线移动。”

一颗有200年历史的眼球

在组织了包括哥本哈根大学海洋生物学家在内的国际研究团队后,科学家们在2020年至2024年间多次考察中捕获了格陵兰鲨鱼标本。随后,他们解剖并保存了单个眼球,然后运送到斯科夫龙斯卡-克拉夫奇克的实验室。

“我打开包裹,里面有一颗巨大的、有200年历史的眼球,静静地躺在干冰上,直直地盯着我看。我们习惯使用老鼠的眼球,眼睛大小如木瓜种子,“研究合著者兼博士候选人艾米丽·汤姆说。

在小心解冻眼睛后,汤姆和同事们仔细分析了器官。他们注意到了典型的深海视觉适应,比如密集排列、较长的杆状物——这些光感受器设计用于在较低光照下更为有效。然而,他们还发现了其他意想不到的特点。

团队在研究中写道:“[我们]确认了必需视觉细胞类型的存在:杆状细胞、穆勒胶质细胞,以及双相细胞、羊肾细胞和神经节细胞。”此外,尽管标本已有百多年历史,但未显示明显视网膜退化迹象。”

鲨鱼视觉中的视觉

尽管研究还处于早期阶段,斯科夫龙斯卡-克拉夫奇克及其团队相信格陵兰鲨已进化出一种DNA修复机制,能够在数百年间保护视力。他们还认为,更好地理解鲨鱼眼睛的复杂性,可能带来针对人类年龄相关视力问题的新治疗方法。例如,发现格陵兰鲨如何维持其健康的眼细胞和组织数百年,可能有助于开发青光眼和黄斑变性等疾病治疗方法,这些疾病往往在晚年发病。这些信息还可以帮助我们更广泛地理解动物世界视觉进化。

汤姆说:“很少有人在研究鲨鱼,尤其是鲨鱼视觉。”“我们可以从像格陵兰鲨这样寿命长的物种那里学到很多关于视力和长寿的知识。”

所有这些研究通常都需要联邦资金——而在当前的文化氛围下,这类资金越来越难以获得。

“有资金做这样的研究非常重要,”汤姆补充道。

尽管存在不确定性,斯科沃龙斯卡-克拉夫奇克表示,就像格陵兰鲨鱼一样,重要的是要看到更大的格局,并能战胜日常威胁。

“我们会战胜的,”她承诺道。




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