蝙蝠洞穴居住的夜間習(xí)慣可以增強他們的回聲定位能力，但也會刺激他們失去視力嗎?由BrunoSimões，Emma Teeling及其同事領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究，在大量不同種類的蝙蝠物種的色覺視覺基因的演變中研究了這個問題。

他們表明，“盲目蝙蝠”這種流行的表達方式并不適用。有些蝙蝠擁有最先進的類型的回聲定位似乎已經(jīng)成交UV視覺精致的聽證會，并沒有回聲定位，但生活在洞穴中的蝙蝠一切也失去了視力紫外線。這表明并非所有的蝙蝠都是盲目的，但有些蝙蝠肯定會選擇其他感官而非視力。

“蝙蝠的感官能力長期以來一直是進化生物學(xué)家著迷的源泉，”該研究的通訊作者艾瑪·泰林說，該研究出現(xiàn)在“ 分子生物學(xué)與進化 ”雜志的高級在線版中。“利用系統(tǒng)發(fā)育學(xué)和分子生物學(xué)，我們現(xiàn)在能夠更深入地研究獲得回聲定位和夜間活動的進化價格。”

蝙蝠不僅是唯一可以真正飛行的哺乳動物，也是唯一依靠回聲定位在黑暗中尋找獵物的人?？茖W(xué)家們長期以來一直認為，由于獲得了這種獨特的夜間感覺適應(yīng)性，因此對蝙蝠視覺進行了權(quán)衡。

為了更好地理解這些權(quán)衡的來源，研究小組進行了DNA測序并分析了蝙蝠中的關(guān)鍵視覺基因，包括SWS1(短波長敏感，藍光/紫外光)和MWS / LWS(中波長或長波敏感，適用于綠色，黃色和紅色光)視蛋白基因。

一個視蛋白基因的工作是制造光敏視網(wǎng)膜蛋白，它可以將光子變成視線，看到特定的波長。該研究小組的視蛋白基因分析調(diào)查了迄今為止最大的蝙蝠數(shù)據(jù)集，代表了21個現(xiàn)有家庭中的20個，這些家庭主要選擇其多樣化的回聲定位類型和生態(tài)位。

在這項研究中，作者已經(jīng)證明，在所檢查的111種物種中，SWS1基因功能的喪失在蝙蝠中比以前認為的更為常見，并表明這可能與洞穴棲息的采用有關(guān)，這可能追溯到近3000萬年前。他們在蝙蝠基因組中發(fā)現(xiàn)了影響SWS1基因功能的各種突變，在兩個物種中發(fā)現(xiàn)了完全無功能的基因。

總體而言，在所檢查的111種物種中的26種中，在藍光/紫外波長下完全失去短波長可見光的視覺中發(fā)生了光譜微調(diào)。他們發(fā)現(xiàn)，對于大多數(shù)舊世界，洞穴棲息蝙蝠都有一個無功能的SWS1視蛋白。

然而，發(fā)現(xiàn)對藍色敏感的SWS1視蛋白基因的選擇在蝙蝠物種之間存在顯著差異。研究小組發(fā)現(xiàn)了多種基因突變的證據(jù)，其中不同的蝙蝠物種已失去SWS1基因的功能。為了識別這些遺傳根，他們利用系統(tǒng)發(fā)育分析建立了基于SWS1結(jié)果的基因樹，并比較了不同生態(tài)位之間的選擇特征，如回聲定位與非回聲定位物種以及洞穴棲息與非洞穴棲息。

“我們的工作支持以前的假設(shè)，這些假設(shè)表明SWS1視蛋白的假性化[或丟失]可能與采用先進的回聲定位(高效循環(huán))和洞穴棲息習(xí)慣有關(guān)，”Teeling說。

當(dāng)SWS1基因存在并起作用時，作者證實它使蝙蝠能夠在紫外線下觀察。

“我們對祖先和現(xiàn)存蝙蝠物種中SWS1視蛋白基因的光敏感性的11個位點的光譜調(diào)整分析，為蝙蝠中紫外線視覺的存在提供了進一步的支持，”Teeling說。“在封閉的樹冠，森林棲息的哺乳動物中，紫外線敏感的SWS1視蛋白與夜間生活方式有關(guān)。此外，我們的結(jié)果表明，這種視覺色素在所有蝙蝠中都是紫外線敏感的，因為它們首先與其他胎盤哺乳動物分開約78 MYA。 “

重要的是，新數(shù)據(jù)清楚地表明，SWS1基因功能的喪失并不總是與先前回聲定位的獲得有關(guān)，正如之前所建議的那樣。

對于其他視覺基因，他們發(fā)現(xiàn)在所檢查的45種物種中，MWS / LWS視蛋白基因在譜系中高度保守，并且在強大的進化壓力下維持其功能。

“我們對負責(zé)λmax的5個氨基酸位點的光譜調(diào)諧分析表明，大多數(shù)蝙蝠MWS / LWS視覺色素都被調(diào)諧到長波長(~555-560nm)，”Teeling說。“這表明盡管獲得了喉部回聲定位和長期的夜間活動，MWS / LWS視蛋白基因在蝙蝠的強大功能限制下進化。”

“蝙蝠不是盲目的，大多數(shù)物種能夠在紫外線和中間范圍內(nèi)看到色譜。這表明，即使在回聲定位，夜間蝙蝠中，視覺仍然是感官知覺的重要手段。但是，獲得最先進的蝙蝠?；芈暥ㄎ活愋痛_實與大多數(shù)蝙蝠的紫外線視覺喪失相吻合，令人驚訝的是，洞穴棲息會驅(qū)使非回聲定位譜系中的紫外線視覺喪失。這表明感覺權(quán)衡更加復(fù)雜，以前認為并且蝙蝠仍然會使迷人的受試者了解哺乳動物感官的演變!“

這項研究為正在進行的關(guān)于夜間動物色覺重要性的科學(xué)辯論做出了巨大貢獻。