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遗传研究揭示了深海物种中以前未知的视觉蛋白质
发布时间：2022-07-31 13:34:38来源：
研究人员发现，与预期相反，一些深水鱼类的颜色有所不同。海洋的深处是难以想象的黑暗。来自表面的任何剩余光大多是蓝色的，因此，长期以来一直认为，因为世界深处的居民是暗淡的，单调的和单色的。
但现在，一个国际科学家团队发现许多深海鱼类配备了一系列以前未知的视觉相关蛋白后，发现这个假设是错误的。
脊椎动物使用瞄准几乎所有东西：从觅食和避免被掠食者吃掉，到导航和选择配偶。该愿景基于两种类型的感光细胞：棒和视锥细胞。细胞含有称为视蛋白的光敏蛋白，有几种变体。
视锥细胞处理明亮的光线情况，有4种视蛋白，而视杆更适合低光照条件，99%的脊椎动物仅含有一种视蛋白类型。这意味着大多数脊椎动物在昏暗的光线下接近色盲。
长期以来，人们一直认为生活在地表以下200至1500米之间的深海鱼类情况相同。
研究发表在该杂志科学揭示了一些显着的例外。
捷克共和国查尔斯大学的首席作者ZuzanaMusilova，瑞士巴塞尔大学的资深作者WalterSalzburger以及包括澳大利亚昆士兰脑研究所(QBI)三位科学家的团队发现了隐藏在深海鱼类基因组中的大量新视蛋白。
由于深海条件对普通科学家来说相当不舒服，并且表面条件对深水鱼不可避免地致命，因此团队除了通过基因组学间接调查深海视觉外别无选择。
来自QBI的作者之一FabioCortesi表示，研究人员检查了101种鱼类的基因组，“发现13种物种具有一种以上的视杆蛋白基因，而另一种-银甲基鱼类具有显着的38种视蛋白”。奇怪的是，这13个物种中的大多数并没有彼此密切相关。
研究人员发现，存在遗传变异，导致27种氨基酸的变化，这是杆状视蛋白的一部分。这是关键，因为杆是深海视觉的主要组成部分，因为它们适用于低光照条件。
氨基酸的变化与杆检测不同波长的光的能力的变化相关。它们在银鱼(Diretmusargenteus)中含量最高。
“在所有脊椎动物中观察到的可能的27个氨基酸变化中的24个重新出现在银色spinyfin鱼的视杆中，”Cortesi说。“这表明他们正在拾取各种不同波长的光。”
因此，海洋黑暗实际上是一个色彩缤纷的地方，还有少数其他物种。但是，同样来自QBI的FannydeBusserolles指出，“那里的大部分地区都是微弱的蓝光-它是非常单色的-因此大多数鱼只有一根视杆可以感知到蓝光。”
那为什么sp鱼需要能够看到颜色?
“可能的解释是检测生物发光，”Cortesi建议道。
各种生物体发出的光，通常是五彩闪光，是200米以下的主要照明光源，似乎这些非凡的鱼类已经适应了这种环境因素。
“因此，他们可能能够区分不同的生物发光闪光，或者可能已经演变出与不同颜色的生物发光光线连接的特定行为，”Cortesi说。
“如果你想在那里生存，你需要迅速决定是否要避免被吃掉或吃掉你看到的东西。
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