基因發(fā)現(xiàn)表明恐龍有鳥類色彩視覺
根據(jù)劍橋大學(xué)Nicholas Mundy博士領(lǐng)導(dǎo)的一個國際科學(xué)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?qū)е铝思t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(xué)家獨立鑒定了一種酶編碼基因,使鳥類能夠產(chǎn)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(zhuǎn)化為紅色,然后通過其視網(wǎng)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(wǎng)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(chǎn)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M(jìn)undy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(jìn)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(jié)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(jìn)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(guān),這強(qiáng)烈暗示它們將攜帶CYP2J19基因,并且具有來自紅色視網(wǎng)膜油的增強(qiáng)的'紅色視覺',”Mundy博士和作者說。
“這可能甚至導(dǎo)致一些恐龍產(chǎn)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(jié)果證明,紅色基因起源于龍膽屬譜系,產(chǎn)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(zhì)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(nèi)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(zhì)量,并且有證據(jù)表明紅耳龜?shù)闹才c誠實的信號有關(guān)。
“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(xué)的Hanlu Twyman說。
眼睛中視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)包括錐形感光細(xì)胞。
與哺乳動物不同,禽類和龜類視網(wǎng)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(jī)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(yīng)的波長范圍更大,從而產(chǎn)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(diào)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(jīng)過數(shù)百年的進(jìn)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(chǎn)生紅色顏料。CYP2J19可用于恐龍的紅色著色也是可能的。
導(dǎo)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(wǎng)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(jīng)失去了CYP2J19基因,并且在它們的視網(wǎng)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(wǎng)膜中丟失了油滴,這種假設(shè)適合哺乳動物和蛇,鱷魚也可能如此,”Mundy博士說。 。
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