古代哺乳類動物為了躲避恐龍,演化出夜視能力

作者 | 發布日期 2016 年 07 月 24 日 0:00 | 分類 自然科學 follow us in feedly
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許多哺乳類動物都擁有很好的夜視能力,他們在夜晚依然能夠利用感應微弱的光線,在黑暗中精準的判斷環境,利用夜視能力捕捉獵物或者逃命,但夜視能力是怎麼出現的呢?



近期科學家根據基因分析證據發現,現今動物用來在的光線微弱的環境辨認物體的感光受器,是由侏儸紀時期哺乳類動物的感色錐狀細胞發展而來。

夜間視覺的出現是哺乳類動物崛起的重要里程碑。哺乳類動物祖先開始能夠在夜晚分辨事物,演化出夜行的生活型態,也就代表他們能夠躲開當時最主要的獵食者──恐龍的獵殺,在恐龍主導的世界存活下來。

但哺乳類到底是從什麼時候開始發展出夜視能力一直是個未解的謎。

美國國家衛生研究院國家視力協會(National Eye Institute)的 Anand Swaroop 博士解釋:「大部分的哺乳類動物視網膜都以桿狀細胞為主,但是魚類、蛙類或鳥類就不一樣了,他們的視網膜主要都是錐狀細胞。問題在於,這之間究竟發生什麼事,造成了這些差別?」

 

哺乳類靠夜間視覺稱霸生物界

因此,研究團隊分析了小鼠、斑馬魚以及其他動物們的桿狀細胞及錐狀細胞基因,進而發現早期的哺乳類曾發生錐狀細胞轉換成桿狀細胞的現象。夜視能力的出現關鍵在於將錐狀細胞日間視覺的部分轉換成幫助夜間視覺的桿狀細胞。這項研究發表於科學期刊 Developmental Cell。研究團隊認為我們眼睛裡用來感光的桿狀細胞,事實上是在數百萬年前由用來感色的錐狀細胞發展而來。

這項研究的共同研究者,來自加拿大阿爾伯塔大學的 William Ted Allison 博士將夜間視覺的出現視為哺乳類後來稱霸生物界的一大進展。研究團隊研究目標就是為了要找出哺乳類動物成為現今生物界主導勢力的過程中,他們的視覺如何演化使他們能夠在避開恐龍的活動時間,利用夜間活動得以存活並大量繁衍。哺乳類動物後來發展出形形色色的物種,豐富的種類以及樣貌都要追溯到當時的關鍵演化步驟。如果當時哺乳類祖先沒有演化出夜視能力,很可能無法活過恐龍活躍的年代,現在更不可能在陸地世界佔有主導性的地位。

數億年前的地球上,力量較薄弱的哺乳類祖先和恐龍生活範圍有許多重疊,為了要避開恐龍主要活動的日間,他們發展出夜行能力來適應當時的環境。

在夜晚,感應紫外光的能力幾乎派不上用場。於是古代哺乳類動物將自身用來接收紫外光的細胞轉化成對光有高敏感度的細胞。

雖然哺乳類祖先發展出夜視能力使自身得以存活繁衍,但人類祖先出現後,夜視能力又變得不那麼重要,日間的視覺又再次變得相對重要,於是經過演化後,目前人類視網膜中主要由錐狀細胞構成,這也是為什麼人類在夜間視覺並不敏銳的原因。

(首圖來源:BBC) 

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