动物在暗无天日的地下是如何进化的?没有太阳,没有月亮,它们又是如何知道时间的呢?它们也有类似我们一样的生物钟吗?科学家们通过实验研究向我们揭示了其中的奥秘。
有很多鱼类是在缺少阳光的洞穴系统生活并发生演化的,它们身体也随之发生了变化,如眼睛的丢失。同样的,它们也拥有着自身特殊的昼夜节律钟(circadian clock)。
生物的昼夜节律钟是一种高度保守的生理时钟机制,它能让生物更好的适应地球的昼夜更替。因为生理时钟常常不是恰好的24小时制,这时生物需要借助太阳光的信号来校准,以确保昼夜节律钟与日夜周期一致。但利用光学信号校准昼夜节律钟的生物分子学机制至今还了解不多。鱼是了解光校准昼夜节律钟很好的研究对象,因为鱼不同于其它哺乳动物只能间接通过眼睛感光来校准昼夜节律钟,鱼体表上大部分的组织都能起到昼夜节律钟的调整作用。
C. Bertolucci教授介绍道:“洞穴鱼就是我们所选择的研究对象。”研究人员将一种索马里洞穴鱼(Somalian cavefish)和正常斑马鱼(zebrafish)作实验对比。一个实验是给定它们同样的光暗周期,另一个实验则是同样的喂食周期,观察他们的生理活动是否有周期性同步规律。实验结果表明,斑马鱼在两种情况下都能很好的调节其生理时钟以适应周围环境,而洞穴鱼的适应性则只有在喂食周期上有所显现,对光暗周期没有任何反应。更进一步的研究还表明,洞穴鱼不能对光暗周期做出反应并调节自身生理时钟并不是因为它们没有眼睛,而是洞穴鱼本身体表组织上绝大部分的视蛋白光受器发生了变异,使其不能响应其周围环境的光暗周期。
该研究对我们了解生物身体及基因如何与环境协同演化,特别是在缺少光照环境中动物演化研究开拓了新的视野。\\化石网\库森
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