蛇眼视觉适应的新见解

2019-02-12 作者:社会   |   浏览(159)

  蛇已经调整了他们的视野,无论白天还是夜晚捕猎猎物。例如,在白天需要良好视力捕杀的蛇眼镜片可以起到太阳镜的作用,过滤掉紫外线并锐化视力,而夜间蛇则拥有允许紫外线透过的镜片,帮助它们在黑暗中看到。

  紫外线(紫外线)过滤器与蛇类狩猎方法之间关系的新见解是蛇类视觉色素基因和镜片的第一项主要研究成果之一 - 发表于“分子生物学与进化”的高级在线版。

  这项新研究是由David Gower领导的蛇生物学家和视觉专家之间的国际合作,其中包括自然历史博物馆研究员BrunoSimes和Filipa Sampaio。许多研究,包括大多数DNA分析,都是在博物馆的实验室进行的。

  科学家们早就知道,蛇具有高度可变的杆和视锥细胞 - 视网膜中的特化细胞,动物用来检测光线。但到目前为止,脊椎动物(脊椎动物)的大多数现代视力研究都集中在哺乳动物,鸟类和鱼类上。

  为了看到不同的颜色,动物在其杆和锥体中使用对不同波长的光敏感的视觉颜料。研究人员从69种不同蛇类的广泛基因组调查中检查了产生色素所涉及的基因。他们发现的是因为基因因物种而异,因此颜料的确切分子结构和它们吸收的光的波长也是如此。

  新的研究发现,大多数蛇都有三种视觉色素,在白天可能是二色的 - 看到两种原色,而不是大多数人看到的三种。

  然而,它还发现蛇视觉色素基因经历了大量的适应,包括色素对光敏感的光波长的许多变化,以适应蛇进化的生活方式的多样性。

  在新研究中检查的大多数蛇对紫外线敏感,这可能使它们在低光照条件下看得很清楚。为了使光线到达视网膜并被颜料吸收,它首先穿过眼睛的晶状体。因此,具有紫外线敏感视觉颜料的蛇具有透过紫外线的镜片。

  相比之下,研究表明那些依靠视力在白天捕猎的蛇,如滑翔的金树蛇Chrysopelea ornata和Monypellier蛇Malpolon monspessulanus,都有阻挡紫外线的镜片。除了可能有助于保护眼睛免受损伤之外,这可能有助于提高视力 - 就像滑雪者的黄色护目镜切出一些蓝光并提高对比度一样。

  此外,这些带紫外线过滤镜片的蛇已经调整了视网膜中的色素,使它们对短紫外线不再敏感,但吸收更长的波长。

  所有被检查的夜间物种(例如N America的光泽蛇亚利桑那线虫)都被发现有不过滤紫外线的镜片。在日光下活跃的一些蛇类物种也缺乏紫外线过滤镜片,可能是因为它们不太依赖于非常清晰的视觉,或者生活在没有非常明亮光线的地方。

  通过分析颜料如何在蛇中进化,新的研究还得出结论,所有活蛇的最新祖先都具有紫外线敏感视力。“祖先蛇的确切性质是有争议的,但来自视觉的证据与其适应生活在陆地上的弱光条件下的想法是一致的,”相应的作者高尔说。

蛇眼视觉适应的新见解