美国科学家发现独特鱼类用皮肤“看”东西

据外媒报道,一项新研究显示,有一种独特的鱼类具有用皮肤“看”东西的非凡能力。该项突破性发现由杜克大学生物学家Lori Schweikert博士在佛罗里达群岛钓鱼时观察到。

 

美国科学家发现独特鱼类用皮肤“看”东西

 

 

猪鱼(图片来源:studyfinds.org)

她抓住了一条猪鱼(一种因具有快速变色能力而闻名的物种),并将其放在船甲板上。后来,当Schweikert博士打算将这条鱼放入冷藏箱中时,她惊讶地发现鱼的皮肤呈现出船甲板的颜色和图案。

此种猪鱼常见于北卡罗纳州至巴西的西大西洋,以变色能力而闻名,不过,Schweikert还是感到很惊讶。尽管她捕到的猪鱼已经死了,但其仍在继续伪装。这一观察结果让她开始思考,该物种是否有能力仅通过皮肤感知光线,而不依赖于眼睛和大脑。

随后,在杜克大学和佛罗里达国际大学进修博士后期间,她深入研究了“皮肤视觉”(skin vision)概念。2018年,她与杜克大学生物学家Sönke Johnsen教授合作发表了一项研究,揭示猪鱼拥有一种名为视蛋白的光敏蛋白基因,此种蛋白可在皮肤内被激活。有趣的是,此种基因不同于眼睛中的视蛋白基因。此种皮肤的光感知能力并不是猪鱼独有的,章鱼和壁虎等其他变色生物也具有类似的能力。

一种理论认为,感光皮肤有助于动物感知周围环境。Schweikert博士补充道:“他们可以利用感光皮肤观察自己。”

在进一步研究中,研究小组用显微镜观察了猪鱼皮,发现其类似于一幅“点彩画”,每个彩色点都是一个被称为色素团的特殊细胞。此类色素团含有不同颜色的色素颗粒,根据运动改变皮肤的色调。

利用免疫标记,该团队定位了皮肤中的视蛋白。与最初的假设不同,视蛋白不是在变色的染色质细胞中被发现,而是在下面一层中被发现。电子显微镜图像甚至显示了一种以前未被识别的富含视蛋白的细胞类型。

进一步的分析表明,猪鱼皮肤中的光敏视蛋白对蓝光最敏感,而蓝光恰好是该鱼色素体吸收的主要波长。此类发现表明,光敏视蛋白的功能类似于宝丽来胶片,上面的色素细胞重新排列时,会记录下光线的变化。

 

Schweikert博士表示:“需要澄清的是,我们不是说猪鱼皮的功能与眼睛类似。眼睛不仅能够探测光线,还能形成图像。我们没有任何证据表明它们的皮肤也能做到。似乎它们只是在观察自己皮肤颜色的变化。”

该项开创性研究对未来应用有很大的潜力,可能会为机器人肢体和自动驾驶汽车等技术提供创新型感官反馈法,此类应用需要在不完全依赖视觉或摄像头输入的情况下微调其操作。

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汽车大师汽车大师小编组
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