作者:宗华 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/1/24 18:17:39
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海蛇尾无眼“看”世界

海蛇尾不用眼睛便能“看见”事物。图片来源: Lauren Sumner-Rooney

看,并不总是需要眼睛。一项最新研究显示,海星的近亲——海蛇尾能审视海底,而这靠的是散布在皮肤上的感光细胞,而非利用像眼睛一样的结构。这项日前发表于英国《皇家学会学报B》的研究,颠覆了长期存在的关于海蛇尾如何看见周围环境的假设。

尽管海蛇尾没有大脑,但这种居住在礁石上的动物——拥有5个连接到中央圆盘的腕——能探测到光线并且远离它。裹在一层薄薄的皮肤中的海蛇尾骨架被覆盖在串珠状晶体结构中。科学家曾认为,这种晶体结构作为一个大的复眼共同发挥作用。通过将光线聚焦到被研究人员认为在这些“微透镜”下面运行的神经束上,这种排列使海蛇尾得以形成图像。

不过,当一个由进化生物学家组成的团队更加仔细地研究了海蛇尾的骨骼时,他们意识到微小的晶体结构可能同视觉并无关联。美国洛杉矶自然历史博物馆动物学家Gordon Hendler表示,最新研究提供了同此前解释相矛盾的“强有力的证据”。 Hendler是最早提出海蛇尾拥有复眼这一观点的科学家之一。

此前研究证实,海蛇尾能对视觉线索作出反应。“它们不仅会远离光线,还会辨认出约14厘米外的黑暗阴影并且非常迅速地向那里移动。”主导最新研究的牛津大学神经生物学家Lauren Sumner-Rooney表示。

当该团队仔细查看海蛇尾的身体时,他们发现神经束在晶体结构的中间而非底下运行。这同此前的预期相反。Sumner-Rooney介绍说,考虑到晶体结构的位置,海蛇尾不可能像此前认为的那样,将光线聚焦到神经束上。

更重要的是,研究人员在覆盖海蛇尾腕骨架的皮肤中发现了大量挤满感光分子的细胞,但在类似骨骼的晶体结构底部并未发现此类细胞。Sumner-Rooney表示,由于这些感光细胞可同神经束近距离接触,因此它们可能负责探测视觉线索并且沿着这些神经发送信号。

不过,耶鲁大学进化生物学家Elizabeth Clark表示,至于这些神经到底如何作出反应,目前仍不明确。一个更重要的问题是海蛇尾能否分辨形状。Sumner-Rooney介绍说,正在开展的试验表明,和拥有眼睛的动物类似,它们能分辨形状。(宗华)

 
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