深海魚類視網(wǎng)膜中的細胞可適應黃昏視覺
一個國際研究團隊在某些深海魚的視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)了一種新型的光敏細胞,突出了我們對視覺系統(tǒng)的理解和擴大視網(wǎng)膜細胞類型分類的必要性。
人類和大多數(shù)其他脊椎動物的視網(wǎng)膜有兩種類型的光敏細胞,日光錐和低光條。許多在夜間或白天活躍的物種都失去了其中一種類型,留下了完全由桿或錐體組成的視網(wǎng)膜。
像許多其他深海魚類一樣,長期以來人們一直認為珍珠母的純視網(wǎng)膜適合生活在遠離地表的黑暗中。但是,珠寶行為“與其他深海魚類非常不同,”Fanny de Busserolles說道,他在沙特阿拉伯國王阿卜杜拉科技大學開始研究之前,先后搬到了澳大利亞昆士蘭大學。“它們只在黃昏和黎明時遷移到地表,因此它們會遇到與其他深海魚不同的光照條件,”他們整晚都在地表上。研究人員很好奇為什么在黃昏時活躍的魚類視網(wǎng)膜看起來似乎適應了黑暗。
在顯微鏡研究中,珠光視網(wǎng)膜細胞根據(jù)其形狀被分類為視桿細胞。然而,當研究小組分析細胞中表達的基因時,他們發(fā)現(xiàn)了錐體光敏色素的基因。1
在諸如黃昏的中等光照水平下,人類將桿和錐體一起使用,導致功能性但視力不佳。該團隊認為,珠光體已經(jīng)發(fā)展出一種更有效的方法,將桿狀細胞的聚光能力與視錐細胞的視覺表現(xiàn)相結(jié)合。
雖然需要進一步的測試來證實這一假設(shè),但這些細胞可能在黃昏時理想地適應視力。
這一發(fā)現(xiàn)使得珠光團的行為更加清晰,該團隊還包括來自西澳大利亞大學和挪威卑爾根大學的研究人員。“你越了解動物如何看待它的環(huán)境并整合信息,你就越能解釋它的行為。它幫助你將自己置身于動物的皮膚中,并了解它的生存和行為方式,“de Busserolles說道,并補充說這有助于科學家更好地了解和保護生態(tài)系統(tǒng)。
結(jié)合桿和錐體特征的細胞已在其他物種中觀察到,例如壁虎和蛇,但已知病例都涉及失去一種細胞類型并修改剩余類型以恢復喪失功能的物種。珍珠邊沒有丟失棒或錐體;成年人的視網(wǎng)膜細胞看起來像棒,但魚在生命的其他階段也有錐體。
該團隊認為這些細胞在珠光體中發(fā)生了變化,以適應其特定的環(huán)境而不是恢復失去的功能。
“這就是他們?nèi)绱颂貏e的原因,”de Busserolles說。“深海魚類繼續(xù)讓我們驚訝于它們?nèi)绾芜m應在這種極端環(huán)境中取得成功。我們看的越多,我們發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)越多,我們發(fā)現(xiàn)的瘋狂適應。“
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