在三種魚類中發現新型視覺細胞 光感受器細胞適應陰暗光照條件 它是常規桿狀細胞和錐狀細胞的混合體 作者：威爾·鄧漢 華盛頓，2 月 18 日（路透社）——一個多世紀以來，生物學教科書一直認為脊椎動物（包括人類）的視覺是由兩種明確的細胞類型構成的：桿狀細胞用於處理微弱光線，錐狀細胞用於明亮光線和顏色。涉及深海魚的新研究表明，這種整齊的劃分實際上並不那麼簡單。 科學家們在深海魚中發現了一種新型視覺細胞，它融合了桿狀細胞的形狀和形式以及錐狀細胞的分子機制和基因。這種適應陰暗光照條件的混合型細胞在紅海三種深海魚的幼蟲中被發現。 研究的物種包括：一種名為 Maurolicus mucronatus 的刀魚；一種名為 Vinciguerria mabahiss 的光魚；以及一種名為 Benthosema pterotum 的燈籠魚。刀魚在其一生中保留了混合細胞，而其他兩種則在成年後轉變為常規的杆錐二分法。 這三種魚都很小，成年魚的長度大約為 1-3 英寸（3-7 厘米），幼蟲則更小。它們棲息在光線微弱的海洋環境中，陽光難以滲透到水下深處。 脊椎動物的視網膜是眼睛後部的感光膜，能夠檢測光線並將其轉化為信號傳遞給大腦，具有兩種主要類型的光敏視覺細胞，稱為光感受器。它們的名稱源於其形狀：桿狀細胞和錐狀細胞。 “桿狀細胞和錐狀細胞在光線昏暗和明亮條件下會緩慢改變在視網膜中的位置，這就是為什麼當我們在夜間去洗手間時打開燈開關，眼睛需要時間來適應，” 芬蘭赫爾辛基大學的海洋生物學博士後研究員、發表在《科學進展》期刊上的研究的主要作者莉莉·福格説。 “我們發現，這些深海魚在幼蟲階段主要使用一種混合型光感受器。這些細胞看起來像桿狀細胞——長而圓柱形，優化以捕捉儘可能多的光子。但它們使用錐狀細胞的分子機制，開啓通常只在錐狀細胞中發現的基因，” 福格説。 研究人員檢查了在 65 到 650 英尺（20 到 200 米）深度捕獲的魚幼蟲的視網膜。在它們棲息的昏暗環境中，脊椎動物視網膜中的桿狀細胞和錐狀細胞通常都在工作，但效果都不太好。這些魚展示了一種進化的補救措施。 “我們的結果挑戰了長期以來認為桿狀細胞和錐狀細胞是兩種固定、明確分開的細胞類型的觀點。相反，我們展示了光感受器可以以意想不到的方式融合結構和分子特徵。這表明脊椎動物的視覺系統比以前認為的更靈活和進化適應性更強，” 福格説。 “這是一個非常酷的發現，表明生物學並不適合簡單的分類，” 研究的高級作者、澳大利亞昆士蘭大學的海洋生物學家和神經科學家法比奧·科爾泰西説。“如果我們發現這些細胞在所有脊椎動物中，包括陸生物種中更為常見，我不會感到驚訝。” 這三種魚都通過身體上位於腹部的小發光器官發出生物發光。它們產生的藍綠色光與來自上方陽光的微弱背景光融合。這種策略稱為反照明，是深海中一種常見的偽裝形式，以避免捕食者。 “像這些小魚為開放海洋提供了能量。它們數量眾多，是許多大型掠食魚類（包括金槍魚和馬林魚）、海洋哺乳動物（如海豚和鯨魚）以及海鳥的食物，” 科爾泰西説。 這些魚類還參與了動物王國中最大的日常遷徙之一。它們在夜間游到水面附近，以在富含浮游生物的水域覓食，然後在白天返回 650 到 3280 英尺（200 到 1000 米）的深處，以避免被捕食。 “深海仍然是人類探索的前沿，是一個充滿潛力的神秘盒子，可能會有重大發現，” 科爾泰西説。“我們應該以極大的謹慎來保護這個棲息地，以確保未來的世代能夠繼續驚歎於它的奇觀。” 研究揭示了大象鼻子上的鬍鬚的秘密 虎鯨使用海藻作為工具來互相梳理 野生黑猩猩吃發酵水果時獲得驚人的酒精量
