更新教科書(shū)？有些深海怪魚(yú)的視力好得驚人

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來(lái)源：學(xué)術(shù)經(jīng)緯

2019-05-13

在目前的主流印象里，生活在深海的生物大多是“瞎子”。然而這篇論文卻發(fā)現，一些深海怪魚(yú)的視力好得驚人！

今日，頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表了一項刷新認知的研究：在目前的主流印象里，生活在深海的生物大多是“瞎子”。然而這篇論文卻發(fā)現，一些深海怪魚(yú)的視力好得驚人！

“它動(dòng)搖了關(guān)于深海視覺(jué)的教條！”一名研究視覺(jué)演化的專(zhuān)家在《科學(xué)》雜志的專(zhuān)文評述中說(shuō)道。

初看之下，這一發(fā)現的確反常識。在海面的1000米下，是一片連陽(yáng)光都無(wú)法抵達的神秘之地。在這樣的環(huán)境下，許多魚(yú)類(lèi)的眼睛會(huì )在幾代后出現明顯退化，甚至消失。這一發(fā)現早就被寫(xiě)進(jìn)了教科書(shū)，為普通百姓所熟知。

那今天的《科學(xué)》封面研究是怎么一回事？

原來(lái)在過(guò)去15年里，研究深海的科學(xué)家們發(fā)現即便是在陽(yáng)光無(wú)法企及的深海，也依舊存在極其微弱的光，它們來(lái)自生活在深海的細菌、蝦類(lèi)、甚至是魚(yú)類(lèi)發(fā)出的閃光。它們?yōu)槭裁磿?huì )發(fā)出微光，難道有生物能探測到這些光嗎？

為了回答這些問(wèn)題，研究人員們做了一項大規模的實(shí)驗。從水面到2000米的深海，他們收集了101種生活在不同深度的魚(yú)類(lèi)，并通過(guò)全基因組測序技術(shù)，尋找其中能表達RH1視蛋白（opsin）的基因。

為啥要檢測視蛋白呢？原來(lái)它正是脊椎動(dòng)物中的“感光元件”。不同的視蛋白能吸收不同波長(cháng)的光，并告訴大腦，看到的是什么顏色。因此，在感光細胞中表達的視蛋白數量和類(lèi)型，決定了動(dòng)物的感光能力。

而RH1正是弱光環(huán)境專(zhuān)屬的視蛋白。如果沒(méi)有它的存在，包括人類(lèi)在內，許多脊椎動(dòng)物就會(huì )變成“夜盲”，無(wú)法在黑暗環(huán)境中看清周?chē)?/p>

順著(zhù)這個(gè)思路，我們可以推斷，如果深海魚(yú)類(lèi)想要捕捉到環(huán)境中的微光，RH1一定很多。

而研究結果也不出科學(xué)家們所料。在分析的101種魚(yú)類(lèi)里，有4種深海魚(yú)類(lèi)含有5條以上的RH1基因（人類(lèi)只有1條RH1基因）。更有一種叫做銀色洞鰭鯛（Diretmus argenteus）的深海魚(yú)類(lèi)體內具有38條RH1基因！

“這在脊椎動(dòng)物中前所未聞！”另一名生物學(xué)家在《科學(xué)》專(zhuān)文評述中感嘆道。

本研究最令人驚訝的地方還在后頭——研究人員們發(fā)現，深海魚(yú)類(lèi)的RH1基因功能并不是完全重復的！在一系列的突變下，這些基因編碼的視蛋白好像經(jīng)過(guò)了“微調”，能夠識別不同的藍光和綠光。

而且，研究中涉及到的這4種魚(yú)類(lèi)從演化上看，來(lái)自3個(gè)不同的分支。這是什么概念呢？也就是說(shuō)，不同的深海魚(yú)類(lèi)祖先，不約而同地演化出了那么多視蛋白。如果一次還能說(shuō)是偶然，出現三次還屬于偶然的概率就太小了。換句話(huà)說(shuō)，它在演化上一定有其重要意義。

我們永遠無(wú)法以魚(yú)類(lèi)的視角去感知這個(gè)世界。但基于這項研究，我們對深海魚(yú)類(lèi)的視覺(jué)有了全新的認識。也許陽(yáng)光無(wú)法抵達的深海，在魚(yú)類(lèi)的眼中，是一片充滿(mǎn)生機的色彩斑斕之地。這項研究也提醒我們，生命充滿(mǎn)了可能，而大自然中還有太多未知等著(zhù)我們去探索。

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