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科普天地

关于深海鱼类感官系统的新发现

2019年01月02日 浏览量: 评论(0) 来源:生物帮 作者:生物帮 责任编辑:yjcadmin
摘要:对大多数生活在海洋深处的鱼类知之甚少,这些鱼类的压力极端,光线几乎不存在,水温特别低。这些鱼类在其自然环境中难以观察,同样难以将未损坏的标本带到表面或对其进行实验。

对大多数生活在海洋深处的鱼类知之甚少,这些鱼类的压力极端,光线几乎不存在,水温特别低。这些鱼类在其自然环境中难以观察,同样难以将未损坏的标本带到表面或对其进行实验。

然而,与杰奎琳·韦伯教授一起工作的罗德岛大学研究生在学习深海鱼类的一种显着顺序的感官系统方面取得了很大进展,这种鱼类被称为龙鱼,一种具有针状牙齿和生物发光器官的各种鱼类。 

“我有兴趣了解深海中的鱼类是如何适应环境中较低的光照条件的,”阿什利·马兰齐诺(Ashley Marranzino)说,他是丹佛本地人,获得了瑞吉斯大学的生物学本科学位。“如果光线很少,你可能会认为这些鱼并没有充分利用它们的视觉来指导它们的行为。相反,它们的侧线系统可能会变得更加敏感。”

根据Marranzino的说法,鱼类使用称为机械感觉侧线系统的感觉系统来检测水中的水流和低频振动。有点像人耳,系统使用位于皮肤和头部和身体的运河中的微小器官,称为神经瘤,以检测水中的轻微运动,这有助于他们避开捕食者并找到猎物。它还有助于鱼类在上游游泳,帮助探测障碍物,并帮助学校鱼类感知最近的邻居。

“拥有更多这些侧线感觉器官意味着你对这些流动更敏感,”马兰齐诺说。

以前关于龙鱼侧线系统的唯一研究于1901年以德文出版,并得出结论,它们有24个神经瘤。但是,通过使用microCT成像和扫描电子显微镜检查前URI科学家Brad Seibel收集的标本以及博物馆藏品中的标本,Marranzino保守估计龙鱼的头部和身体一侧有超过500个神经瘤。

“我的研究结果强调了这些鱼类通过不断发展和依赖这种非视觉感官系统来适应环境的事实,”她说。

尽管有关该主题的百年研究,Marranzino预计深海鱼类会有大量的神经细胞。这是因为夜间生活或生活在阴暗环境中的浅水鱼,以及生活在洞穴中的那些 - 所有光线有限的环境 - 都有类似的大量神经瘤。

“虽然我已经证明他们的侧线系统非常重要,但我们仍然不太了解他们使用这个系统展示的行为,”她补充道。

Marranzino说,龙鱼是地球上数量最多的鱼类之一,因此了解它们的生活和行为以及它们如何为深海生态做出贡献非常重要。

“他们中的一些人夜间迁徙到浅水区,在那里他们被金枪鱼和其他对渔业很重要的掠食性鱼类吃掉,因此我们了解他们的生物学及其在世界海洋中的生态作用非常重要,”她说。

此外,Marranzino说,侧线系统的研究在小型传感设备的开发中发挥着至关重要的作用,这些设备可能很快用于自主水下航行器,以帮助他们导航和探测水中的物体。

Marranzino于6月在华盛顿特区举行的国际脊椎动物形态学大会上以及7月在新奥尔良举行的鱼类学家和爬虫学家联合会议上展示了她的研究成果。在后一次会议上,她获得了由美国物理学家和爬虫学家协会颁发的年度Frederick H. Stoye奖,以表彰其在遗传学,发育和形态方面的最佳学生表现。

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