隨著年齡的增長(zhǎng),盲洞魚(yú)的臉上會(huì)長(zhǎng)出奇怪的味蕾
在墨西哥森林下的石灰?guī)r洞穴中,漆黑的池塘里住著奇怪的、沒(méi)有眼睛的魚(yú),它們的味蕾到處都是。
稱(chēng)為盲洞魚(yú),他們天生就有退化的眼睛,但有些種群在長(zhǎng)大過(guò)程中甚至失去了那些遺物。成年后,他們空洞的眼窩里充滿了脂肪沉積,上面覆蓋著鱗片。
根據(jù)美國(guó)的一項(xiàng)新研究,這并不是生長(zhǎng)中的洞穴魚(yú)可能經(jīng)歷的唯一奇怪的面部變化。研究人員發(fā)現(xiàn),在出生時(shí),它們的味蕾類(lèi)似于地表?xiàng)⒌挠H戚的味蕾,但很快就會(huì)更遠(yuǎn)味蕾開(kāi)始出現(xiàn)在更多地方——包括面部和下巴。
盲洞魚(yú)盡管外觀獨(dú)特,但并不是一個(gè)獨(dú)特的物種。它們被分類(lèi)為墨西哥四人(墨西哥阿斯提亞納),以及棲息在地表附近溪流和河流的近親。
與蒼白、無(wú)眼的洞穴魚(yú)不同,表面四鰭魚(yú)有銀色的鱗片和圓圓的大眼睛。不過(guò),兩者在基因上仍然相似,很容易雜交并產(chǎn)生可育后代。
洞穴形態(tài)可能是通過(guò)收斂進(jìn)化、以前的研究表明,表層魚(yú)類(lèi)在各種洞穴中定居,形成孤立的種群,然后對(duì)類(lèi)似的黑暗條件做出類(lèi)似的適應(yīng)。
他們的無(wú)眼也是退化進(jìn)化或復(fù)雜特征喪失的一個(gè)例子,這通常發(fā)生在穴居動(dòng)物.許多洞穴生物也進(jìn)化出增強(qiáng)的非視覺(jué)感官,但人們對(duì)其具體工作原理知之甚少。
“退化,例如視力喪失和色素沉著,是一種經(jīng)過(guò)充分研究的現(xiàn)象,但建設(shè)性特征的生物學(xué)基礎(chǔ)卻不太了解,”說(shuō)資深作者 Joshua Gross,辛辛那提大學(xué)的生物學(xué)家。
科學(xué)家首次報(bào)告據(jù)格羅斯和他的同事說(shuō),1960 年代盲洞魚(yú)頭部和下巴上的額外味蕾,但初步發(fā)現(xiàn)之后并沒(méi)有進(jìn)一步研究導(dǎo)致這種現(xiàn)象的遺傳或發(fā)育機(jī)制。
在這項(xiàng)新研究中,他們希望揭示洞穴魚(yú)的生命中何時(shí)會(huì)出現(xiàn)額外的味蕾。他們專(zhuān)注于兩個(gè)獨(dú)立的種群,分別來(lái)自墨西哥東北部 Sierra de El Abra 地區(qū)的 Pachón 和 Tinaja 洞穴,已知那里的洞穴魚(yú)具有這種特征。
他們的觀察表明,在生命的前四個(gè)月,表層魚(yú)和洞穴形態(tài)之間的味蕾幾乎沒(méi)有差異,隨后洞穴魚(yú)在大約五個(gè)月大時(shí)發(fā)生了顯著變化。
那時(shí),穴魚(yú)味蕾的數(shù)量和分布開(kāi)始增長(zhǎng),從嘴巴蔓延到頭部和下巴。這個(gè)過(guò)程一直持續(xù)到成年,一些魚(yú)的味蕾數(shù)量在 18 個(gè)月后仍在上升。
研究人員指出,眾所周知,這些洞穴魚(yú)在野外和圈養(yǎng)中可以活 18 個(gè)月以上,隨著年齡的增長(zhǎng),它們可能會(huì)繼續(xù)在臉上積累味蕾。除了揭示這些神秘的魚(yú)類(lèi)外,該研究還提供了有關(guān)進(jìn)化和感覺(jué)器官發(fā)育的更廣泛見(jiàn)解。
“知道這為未來(lái)涉及味蕾和味覺(jué)發(fā)展的研究打開(kāi)了多少扇門(mén),這是這項(xiàng)研究真正有益的方面,尤其是考慮到這些魚(yú)的壽命。”說(shuō)該研究的第一作者、辛辛那提大學(xué)的生物學(xué)家丹尼爾·伯寧 (Daniel Berning)。
味蕾繁榮發(fā)生在洞穴魚(yú)也轉(zhuǎn)向不同食物來(lái)源的生命階段。它與一些人群向飲食的過(guò)渡相對(duì)應(yīng)蝙蝠鳥(niǎo)糞,盡管它也發(fā)生在生活在沒(méi)有蝙蝠種群的洞穴中的魚(yú)。
擁有更多的味蕾應(yīng)該會(huì)給洞穴魚(yú)更強(qiáng)大的味覺(jué),這可能是適應(yīng)性的,但還有很多我們不知道。
“目前尚不清楚這種增強(qiáng)味覺(jué)系統(tǒng)的確切功能和適應(yīng)性相關(guān)性是什么,”格羅斯說(shuō).
然而,對(duì)洞穴魚(yú)味道的研究正在進(jìn)行中,新的研究檢查了魚(yú)對(duì)各種味道的反應(yīng)。
該研究發(fā)表在通信生物學(xué).
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