基因發(fā)現(xiàn)表明恐龍有鳥類色彩視覺

根據(jù)劍橋大學Nicholas Mundy博士領導的一個國際科學家小組的研究，大約2.5億年前起源于爬行動物血統(tǒng)的紅色視覺基因導致了紅色的鳥類羽毛和“彩繪”海龜，以及可能是恐龍可以看到像鳥一樣多的紅色陰影的證據(jù)。

今年早些時候，兩組科學家獨立鑒定了一種酶編碼基因，使鳥類能夠產生并顯示紅色。

現(xiàn)在，這些小組之一的一項新研究顯示，同樣的基因，稱為CYP2J19，也存在于海龜中，海龜與鳥類有著共同的古老共同祖先。兩者都與恐龍共同擁有共同的祖先。

CYP2J19允許鳥類和海龜將其日糧中的黃色色素轉化為紅色，然后通過其視網膜中的紅色油滴將其用于提高紅色光譜中的色覺。

鳥類和海龜是唯一存在這些紅色視網膜油滴的陸地脊椎動物。在一些鳥類和一些海龜物種中，由該基因產生的紅色素也用于外部展示：紅色的喙和羽毛，或者在諸如彩繪龜?shù)任锓N中看到的紅色頸部斑塊和貝殼邊緣。

該研究的資深作者Mundy博士及其來自英國，美國和瑞典的同事挖掘了各種鳥類和爬行動物物種的遺傳數(shù)據(jù)，以重建CYP2J19的進化歷史，并發(fā)現(xiàn)它可追溯到數(shù)億在古代的archelosaur遺傳系中的年份 - 烏龜，鳥類和恐龍的祖先血統(tǒng)。

這些研究結果提供了證據(jù)表明CYP2J19起源于大約2.5億年前，早于烏龍譜系中的烏龜譜系分裂，并且直接通過龜和鳥的進化。

“由于恐龍在海龜之后從這種血統(tǒng)中分離出來，并且與鳥類密切相關，這強烈暗示它們將攜帶CYP2J19基因，并且具有來自紅色視網膜油的增強的'紅色視覺'，”Mundy博士和作者說。

“這可能甚至導致一些恐龍產生明亮的紅色色素用于顯示目的以及色覺，如今在一些鳥類和烏龜中所見，盡管這更具推測性。”

“這些研究結果證明，紅色基因起源于龍膽屬譜系，產生紅色用于色覺，并且后來在鳥類和海龜中獨立地展開，以顯示在一些物種的紅色羽毛和貝殼中，從看到紅色到變紅了。“

“這種外部發(fā)紅通常被性別選為在配偶中真正高質量的'誠實信號'。”

先前對斑胸草雀的研究表明，紅喙與分解體內毒素的能力之間存在著可能的聯(lián)系，這表明外部發(fā)紅表明了生理質量，并且有證據(jù)表明紅耳龜?shù)闹才c誠實的信號有關。

“CYP2J19基因提供的優(yōu)秀紅色光譜視覺將幫助雌鳥和海龜選擇最聰明的紅色雄性，”研究第一作者，來自劍橋大學的Hanlu Twyman說。

眼睛中視網膜的結構包括錐形感光細胞。

與哺乳動物不同，禽類和龜類視網膜錐體含有一系列顏色鮮艷的油滴，包括綠色，黃色和紅色。這些油滴以與相機鏡頭上的濾光器類似的方式起作用。

“通過過濾入射光，油滴可以使每個錐體響應的波長范圍更大，從而產生更好的色彩靈敏度，”Mundy博士說。

“人類可以區(qū)分一些紅色，如猩紅色和深紅色。然而，例如，鳥類和海龜可以在這兩種色調之間看到許多中間紅色。“

“我們的工作表明，恐龍也有能力看到各種各樣的紅腫。”

經過數(shù)百年的進化，CYP2J19被獨立部署，以在一些鳥類和一些海龜物種的外部展示中產生紅色顏料。CYP2J19可用于恐龍的紅色著色也是可能的。

導致鱗片蜥蜴和蛇的祖先血統(tǒng)在海龜之前從巨龍線分裂，并且如發(fā)現(xiàn)所示，在紅色基因的起源之前。這些爬行動物要么沒有視網膜油滴，要么有黃色和綠色但不是紅色。

然而，鱷魚的血統(tǒng)在龜背后從龍膽系中分離出來，但鱷魚似乎已經失去了CYP2J19基因，并且在它們的視網膜錐體中沒有任何顏色的油滴。

“有證據(jù)表明，從遺傳過去的長期遺傳物種的視網膜中丟失了油滴，這種假設適合哺乳動物和蛇，鱷魚也可能如此，”Mundy博士說。。

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