水母竟然也是有眼睛的,還經過8次進化
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腔腸動物的眼睛至少曾出現過8次獨立進化,其中就包括了水母。這一發現有助於闡明這些動物是如何進化併產生這樣複雜的視覺器官的。
來自加州大學聖塔芭芭拉分校的生態、進化和海洋生物學系教授Todd Oakley解釋道:“眼睛是科學家們所研究的最複雜的器官之一。雖然其它擁有複雜神經系統的動物們也曾不止一次地進化過眼睛,但相對而言,腔腸動物的神經系統的複雜程度要低得多,因此這一生物的眼睛進化了很多次的事實着實令人驚訝。”
研究人員收集了數量龐大的遺傳數據,從中推斷出腔腸動物種類之間的關係。其研究成果發表在《當代生物學》雜誌上。
眼睛探測光線並將其轉化爲神經元中的電化學脈衝。這個過程是複雜生命體中的視覺功能的先驅。然而,一些簡單的生物,如水母,也有許多種類的眼睛,它們與蒼蠅和人類等動物一樣,使用同樣的光感受蛋白,即視蛋白。
研究人員將他們的遺傳數據與廣泛的文獻搜索結合在一起,梳理出腔腸動物中感光視蛋白的歷史性表達。在之前的研究中,Oakley的實驗室發現,視蛋白被腔腸動物用在眼外來觸發激活螫刺細胞,即刺囊細胞。
該研究表明,在這些無眼的水母中不僅存在廣泛的光感應行爲,而且這一組複雜的、帶有透鏡的眼睛與其它類型的眼睛也有着不同的來歷。
“在我們現已囊括的腔腸動物的物種數量中,可以發現眼睛的起源現象出現了很多次,”來自奧克利進化研究室的研究生,同時也是該研究的第一作者Natasha Picciani解釋道,“形態學細節和視蛋白不同,這便能支撐眼睛是獨自進化的理論。而我們的研究表明,簡單的構建塊可以用不同的方式構建出複雜的東西。”
這些發現證明了趨同進化的概念:造成不同血統物種相似特徵的獨立起源。趨同進化——同樣也發生在植物中——創造出類似形式或功能的結構,卻不存在於該物種羣組中的最後一個共同祖先中。
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