更新教科書？有些深海怪魚的視力好得驚人

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來源：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(xiàn)，一些深海怪魚的視力好得驚人！

今日，頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表了一項(xiàng)刷新認(rèn)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(xiàn)，一些深海怪魚的視力好得驚人！

“它動(dòng)搖了關(guān)于深海視覺的教條！”一名研究視覺演化的專家在《科學(xué)》雜志的專文評(píng)述中說道。

初看之下，這一發(fā)現(xiàn)的確反常識(shí)。在海面的1000米下，是一片連陽光都無法抵達(dá)的神秘之地。在這樣的環(huán)境下，許多魚類的眼睛會(huì)在幾代后出現(xiàn)明顯退化，甚至消失。這一發(fā)現(xiàn)早就被寫進(jìn)了教科書，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？

原來在過去15年里，研究深海的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)即便是在陽光無法企及的深海，也依舊存在極其微弱的光，它們來自生活在深海的細(xì)菌、蝦類、甚至是魚類發(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(cè)到這些光嗎？

為了回答這些問題，研究人員們做了一項(xiàng)大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)。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類，并通過全基因組測(cè)序技術(shù)，尋找其中能表達(dá)RH1視蛋白（opsin）的基因。

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

而RH1正是弱光環(huán)境專屬的視蛋白。如果沒有它的存在，包括人類在內(nèi)，許多脊椎動(dòng)物就會(huì)變成“夜盲”，無法在黑暗環(huán)境中看清周圍。

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

而研究結(jié)果也不出科學(xué)家們所料。在分析的101種魚類里，有4種深海魚類含有5條以上的RH1基因（人類只有1條RH1基因）。更有一種叫做銀色洞鰭鯛（Diretmus argenteus）的深海魚類體內(nèi)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)》專文評(píng)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(xiàn)，深海魚類的RH1基因功能并不是完全重復(fù)的！在一系列的突變下，這些基因編碼的視蛋白好像經(jīng)過了“微調(diào)”，能夠識(shí)別不同的藍(lán)光和綠光。

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

我們永遠(yuǎn)無法以魚類的視角去感知這個(gè)世界。但基于這項(xiàng)研究，我們對(duì)深海魚類的視覺有了全新的認(rèn)識(shí)。也許陽光無法抵達(dá)的深海，在魚類的眼中，是一片充滿生機(jī)的色彩斑斕之地。這項(xiàng)研究也提醒我們，生命充滿了可能，而大自然中還有太多未知等著我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>

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