大家吃过鱿鱼的话,肯定对鱿鱼有些了解,其中鱿鱼拥有惊人的变色能力,让人感叹生物的奇妙。
最近,网上有段视频,实验者用尖刃瞬间切断鱿鱼头部处神经后,不到一秒的时间,鱿鱼从深色变成了白色,如果你是第一次看到,肯定会对鱿鱼的这能力感到惊叹。
实际上,鱿鱼的变色能力,远远比你想象的强大,研究发现,鱿鱼能对整个彩虹色都能进行控制和模仿,从红色到橙色,一直到紫色完成整个彩虹色的循环,只需要大约15秒。
今天,我们就来科普一下,它们变色的原理吧。
首先我们要知道,一个不发光的物体呈什么颜色,取决于物体本身反射了什么颜色的光,当然还和我们照射物体的光源有关系。
这点很好理解,比如阳光下呈红色的物体,如果我们用蓝色的光源去照射;因为物体只反射红色的光,不能反射蓝色光,所以此时我们看到的物体,将是黑色。
鱿鱼的变色也是基于这样的原理,科学家发现,鱿鱼细胞能生成一种特殊的反射素蛋白,该蛋白在不同的电刺激下,对光的反射能力也会随之变化,鱿鱼正是掌握了这种变化的规律,所以才能精确变色,成为这个物种生存的特殊本领。
科学家希望借助于这种特殊蛋白的变色能力,去研究更好的纳米光学元件,在多次试验后,成功提取出来完整的反射素蛋白,然后用其他化学试剂去诱发反射素蛋白,发现反射素蛋白能有序地组装成不同的片层结构,这样的片层结构,就是反射素蛋白具有变色能力的基础。
虽然科学家弄明白了鱿鱼变色的物理原理,但是在生物学上,鱿鱼进化出这种本领的机理,还没有共识。
在2017年9月7日,北京大学生命科学院的两位博士生,在《现代生物学》杂志上,提出了鱿鱼变色中反射素蛋白基因的起源——共生细菌的水平基因转移假说。
该假说指出:头足生物的祖先,和一种共生细菌形成共生关系,在漫长的生物演化过程中,共生细菌的某个基因,漂移到了这些头足生物体内,并与宿主发生了基因的交换和共融,这种基因的交换,使得头足类生物拥有了变色的能力,因而这种能力在长期的自然选择下,得到了进化和发展,形成了如今头足动物强大的变色本领,其中鱿鱼只是头足类动物的一种。
而且研究人员还掌握了一些证据,他们发现,海水中的一种发光细菌——费氏弧菌,其基因和头足类动物的反射素蛋白基因极其相似,相似度超过90%,基因技术定位了费氏弧菌中的这段基因。
要是真如此,那么鱿鱼的发光技能,也算是一种"转基因"得到的功能。只不过这样的“转基因”,是在自然条件下的基因重组,历经几百万年甚至更长时间,才进化出来的呢。
所以,文章开头的那条鱿鱼,在鱿鱼活着的时候,身体的颜色由大脑通过神经控制着,一旦切断了中枢神经,没有了生物信号的抑制,反射素蛋白就失去了控制,变成了该蛋白在自然情况下的颜色——白色。
说简单点,就是“断电”了!
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