這里是科學美國人——60秒科學
有一分鐘時間嗎?
幾億年前,一條小魚在岡瓦納超級大陸的湖泊和河流里遨游 。岡瓦納古大陸最終解體,成為我們今天知道的大陸 。而那條魚的后代,現在被稱為慈鯛科魚類,則繼續在非洲和南美洲的淡水中暢游著 。
慈鯛科魚類擁有一些最不可思議的視覺系統 。人類有三種視色素基因編碼,稱為視蛋白 。而慈鯛科魚類有七種 。
“而有趣的是,慈鯛科魚類品種豐富,它們可以展現出七種基因的不同組合 。一般它們也只展示出三種典型的基因,但不同的物種會展示出七種基因的不同排列組合 ?!?br />丹尼爾·??瓢汀たR科是馬里蘭大學帕克分校的生物學家 。
“舉例來說,我們有編碼藍色、綠色和紅色視蛋白的視蛋白基因,而慈鯛科魚類有對紫外線、紫色、藍色、藍綠、綠色、淺綠和紅色敏感的基因 ?!?br />但是選擇壓力使最后只有部分基因完整保留下來 。
我們已經對非洲慈鯛的視覺系統進行了充分研究,它們生存進化的環境是清澈、安靜且擁有充足陽光的藍色湖面 。我們知道它們保留了能識別短波長光的基因,在光譜中偏藍端 。而在昏暗潮濕的亞馬遜河流域生活的南美慈鯛,大部分時間沐浴在紅光和橙光中 。
??瓢汀たR科分析了三種亞馬遜慈稠魚的DNA:淡水神仙魚、七彩神仙魚和奧斯卡魚,這三種魚也是家庭水族箱中常見的品種 。他發現,每種魚都至少完全失去了七種視蛋白基因的其中一種,有些魚甚至失去了兩種基因 。不過它們丟失的基因種類并不相同 。
“有趣的是,它們在視網膜中表達基因,這使它們對長光長敏感 。這與亞馬遜流域的光環境是一致的,因為亞馬遜流域傳輸的是長波長 ?!?br />換句話說,亞馬遜慈稠魚對紅光和橙色光線最敏感,因為亞馬遜河過濾掉了大部分藍光和綠光,所以這可以說得通 。該研究結果發表在《分子生態學》期刊上 。
這一研究結果與一個名為“敏感度假說”的觀點相符,即一種顏色視覺系統通過適應環境中的主導波長而進化 。也就是說,所見即所得 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是杰森·古德曼 。
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