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        海洋浮游生物中的光感受器形成一個(gè)深度計(jì)以幫助生存
        
			
        
				2019-04-14 13:57:00
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        一些海洋棲息生物的眼睛已演變成像“深度計(jì)”一樣，允許這些生物在一定深度的大海中游泳。由?？巳卮髮W(xué)的Gaspar Jekely教授組成的國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的一項(xiàng)新研究，為海洋生物浮游動(dòng)物如何用簡(jiǎn)單的眼睛測(cè)量海洋深度提供了新的視角。
        

        海洋浮游生物中的光感受器形成一個(gè)深度計(jì)以幫助生存
        

        所有的眼睛都使用稱為光感受器的特殊細(xì)胞來(lái)檢測(cè)光，其中有兩種主要類型：纖毛和脊椎。雖然甲殼類和昆蟲(chóng)具有彈性光感受器，但具有骨干的動(dòng)物 - 包括人類 - 具有睫狀光感受器。
        

        然而，也有幾組動(dòng)物，主要是海洋生物，它們從數(shù)百萬(wàn)年前生活的祖先那里繼承了兩種類型的光感受器。
        

        由?？巳厣到y(tǒng)研究所的專家和維也納大學(xué)和埃默里大學(xué)的合作者進(jìn)行的這項(xiàng)新研究使人們對(duì)這兩種光感受器如何在這樣的海洋居民中相互作用有了更深入的了解，從而為這一研究的發(fā)展提供了新的視角。眼睛和光感受器。
        

        研究人員研究了海龜(Platynereis dumerilii)的幼蟲(chóng)。Platynereis的幼蟲(chóng)是自由浮游的浮游生物。每個(gè)都有一個(gè)透明的大腦和六個(gè)小的，有色的眼睛，其中含有rhabdomeric光感受器。這些使幼蟲(chóng)能夠探測(cè)并向光源游動(dòng)。然而幼蟲(chóng)腦也含有纖毛光感受器，其作用以前是未知的。
        

        新的研究表明紫外線激活這些睫狀光感受器，而青色或藍(lán)綠色光則抑制它們。將紫外線照射到Platynereis幼蟲(chóng)上會(huì)使幼蟲(chóng)向下游動(dòng)。相比之下，青色光激活了染色體的色素沉著的眼睛并使幼蟲(chóng)向上游動(dòng)。
        

        在海洋中，紫外線在表面附近最強(qiáng)烈，而青色光則達(dá)到更深的深度。因此，睫狀光感受器可以幫助Platynereis避免表面附近的有害紫外線輻射。雖然如果幼蟲(chóng)游得太深，青色光會(huì)抑制睫狀光感受器并激活有彈性的色素沉著的眼睛。這使幼蟲(chóng)再次向上游動(dòng)。
        

        該研究小組還使用高倍電子顯微鏡來(lái)顯示含有睫狀光感受器的神經(jīng)回路與含有橫向光感受器的電路交換信息 - 這表明兩者共同形成一個(gè)“深度計(jì)”。
        

        通過(guò)使幼蟲(chóng)在優(yōu)選的深度游泳，深度計(jì)影響蠕蟲(chóng)最終成蟲(chóng)的位置。
        

        來(lái)自埃克塞特生活系統(tǒng)研究所的Gaspar Jekely教授說(shuō)：“理論家已經(jīng)提出了海洋動(dòng)物用光來(lái)估計(jì)其深度的想法，但據(jù)我們所知，這是第一次通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究這種機(jī)制。”
        

        該研究的第一批作者之一CsabaVerasztó補(bǔ)充說(shuō)：“用海洋浮游生物中不同的感光細(xì)胞檢測(cè)不同類型的光可能是動(dòng)物光檢測(cè)的祖先框架。”
        

        Platynereis幼蟲(chóng)的深度計(jì)代表了影響海洋動(dòng)物分布的重要新機(jī)制。它的發(fā)現(xiàn)也應(yīng)該激發(fā)關(guān)于眼睛和光感受器進(jìn)化的新觀念。
        

        在海洋浮游動(dòng)物中形成光譜深度計(jì)的睫狀和橫紋光感受器 - 細(xì)胞電路發(fā)表在eLife雜志上。
        
			

			
          
        
			
        
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