蜥蜴“第三只眼”揭示生物颜色视觉进化之谜

        据Newswise网站2006年4月14日消息，美国约翰•霍普金斯大学科学家在3月17日出版的《科学》杂志发表文章，对头侧斑点蜥蜴的颅顶眼（也称第三只眼）区分蓝色和绿色的机理进行阐述。据称，这种特殊的神经细胞看起来更像蜥蜴前额的一个斑点，它能通过两种分子信号感光，这种机理以前只在低等动物扇贝和高等动物——人身上发现。霍普金斯大学的研究人员认为，虽然颅顶眼所采用的蓝－绿色比较方法并不是人类独有，但确实展示出颜色视觉进化的潜在步骤。

        人类接受颜色视觉信号的感光细胞称为圆锥细胞或光感受器，每个细胞只含有红、绿、或蓝一种色素。光引发三种不同类型的圆锥细胞形成的彩色图像要经过视网膜和大脑中的其他神经细胞进行比较。蜥蜴颅顶眼的光感受器每个细胞含有两种色素――蓝和绿。拥有两种色素使得细胞能对两种不同的色光起反应，并在同一细胞处理信息。

        据研究，当蜥蜴的颅顶眼见到蓝光，蓝色色素引发一种名为gustducin的分子，gustducin与人光感受器中发现的一种分子非常相似。当蜥蜴的颅顶眼见到绿光，绿色色素引发另一种名为Go（或G-other）的分子，Go也在扇贝和其他无脊椎动物的感光细胞中发现过。在无脊椎动物体内发现Go分子意味着它比光引发信号gustducin在进化上更古老。

        虽然Gustducin和Go是不同的分子，它们非常相似，被认为是相关蛋白，但Gustducin和Go各有激活不同的分子途径。蓝光和Gustducin分子在神经细胞产生“关”的反应，绿光和Go分子产生“开”反应。

        约翰•霍普金斯大学神经科学系姚博士表示，在同一个细胞有两种相反的信号可能看起来很奇怪，但蜥蜴颅顶光感受器的这种特殊机制在黎明和黄昏最活跃。因此在一个细胞中并用两种不同的色素和两种信号分子可能是一种经济的途径，尤其在细胞类型相对较少的初级阶段。就像在小公司的每个人必须委派做很多项工作一样。

        通过比较人和扇贝一类的低等动物的光感受器，研究人员提出蜥蜴颅顶眼的光感受器在人类和低等动物之间的感光器官之间建立一种“过渡联系”。一些青蛙和鱼在前额也有一个斑点，或许也起到感光的“第三只眼”的作用。姚博士希望继续研究这些结构，以获得人类光感受器细胞、杆状细胞和圆锥细胞进化的更多证据，尤其是同样功能如何从不同途径不同细胞进化而来。

        研究同时得到美国国家眼科研究所和Allene  Reuss纪念信托机构的资金支持。

            英文原文链接参见：http://www.newswise.com/articles/view/519655/ (责任编辑：泉水)

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