水母竟然也是有眼睛的,还经过8次进化
腔肠动物的眼睛经历了至少八次的独立进化,这一事实令人惊叹。其中,就连看似简单的水母也拥有复杂的视觉器官。这一发现为我们揭示了这些动物是如何发展出如此高级的视觉功能的。
来自加州大学圣塔芭芭拉分校的生态、进化和海洋生物学系教授Todd Oakley为我们揭示了这一奥秘。他解释道:“眼睛是科学家们研究的最复杂的器官之一。尽管其他拥有复杂神经系统的动物也曾不止一次地进化出眼睛,但腔肠动物的神经系统相对简单得多。这些生物的眼睛却经历了多次进化,这确实令人惊讶。”
研究人员搜集了大量的遗传数据,通过分析这些数据推断出腔肠动物种类之间的关系。他们的研究成果发表在《当代生物学》杂志上。
眼睛是一个神奇的结构,它能探测光线并将其转化为神经元中的电化学脉冲,从而启动视觉过程。即使是一些简单的生物,如水母,也拥有多种类型的眼睛。这些水母的眼睛与苍蝇、人类等更复杂的生物一样,使用光感受蛋白,也就是视蛋白。
研究人员将遗传数据与广泛的文献搜索相结合,梳理出腔肠动物中感光视蛋白的历史性表达。在之前的研究中,Oakley的实验室发现视蛋白被腔肠动物用于触发激活螫刺细胞,即刺囊细胞。
这项研究表明,这些看似没有眼睛的水母中存在着广泛的光感应行为,而且它们拥有的复杂透镜眼睛与其他类型的眼睛有着不同的起源。
来自Oakley进化研究室的研究生Natasha Piiani,作为该研究的第一作者解释道:“在我们所研究的腔肠动物的物种数量中,发现了多次眼睛起源的现象。形态学细节和视蛋白的不同可以证明眼睛是独立进化的。我们的研究表明,简单的构建块可以以不同的方式构建出复杂的东西。”
这些发现证明了趋同进化的概念——不同物种在独立起源的情况下发展出相似的特征。趋同进化也发生在植物中,它创造出类似形式或功能的结构,尽管这些结构并不存在于该物种群组的一个共同祖先中。这一研究为我们理解生物多样性和进化过程提供了宝贵的见解。