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鲨鱼具有发射绿光的独特能力

2019-08-19

深海底部存在一些鲨鱼种类,能够将海洋的蓝色光变成明亮的绿色,只有鲨鱼可以看到; 然而,它们生物发光的方式一直是个谜。
根据iScience发表的一项新研究,研究人员发现鲨鱼可以产生鲨鱼的鲜绿色:一组以前未知的小分子代谢物。在这里。这种生物发光机制不仅与大多数海洋生物的发光机制不同,而且还对鲨鱼有许多其他有用的作用,包括帮助它们相互认识。海洋和细菌感染。
 
纽约大学教授兼该研究的共同作者大卫格鲁伯说:“海洋生物发光的研究就像一本无情的神秘小说。发展越多,研究越多,证据越多。在我第一次发现Swell鲨鱼能够发光之后,我和我的同事决定解决这个问题。我们想进一步了解鲨鱼生物发光的含义。“
 
耶鲁大学教授和该研究的共同作者格鲁伯和杰森克劳福德专注于两种鲨鱼,即Swell和链猫(Scyliorhinus rotifer dottedyeti)。他们意识到这两条鲨鱼的皮肤有两种色调 - 浅色和深色。他们提取了两种皮肤类型的化学物质,并发现了一种仅存在于浅色皮肤中的荧光分子。
 
格鲁伯说:“这项研究的有趣的部分是鲨鱼的生物发光大海的全新形式-基于色氨酸的小分子代谢物的形式-犬尿”。
 
这些小分子代谢物被称为荧光剂。它们是引发与其他脊椎动物相似的过程的物质 - 在中枢神经系统和免疫系统中发挥重要作用。但在这两种鲨鱼中,新型小荧光荧光变种负责较轻皮肤的生理和光谱特性。这种机制不同于生活在海洋上部的动物,如水母和珊瑚,它们通常使用绿色荧光蛋白作为将海蓝光转化为其他颜色的机制。
 
克劳福德还说:“这是一个完全不同的系统,使所有鲨鱼可以看到对方,但其他人不能。他们对生活世界的看法完全不同,因为他们的皮肤具有生物发光特性,眼睛可以识别。想象一下,我是绿色的,但只有你能看到我绿色而有些人无法尝试。“
 
分子还扮演许多其他角色,包括帮助鲨鱼在海洋中识别彼此并帮助他们对抗细菌感染。
 
“有趣的是,这些生物发光分子具有抗菌特性。这些猫鲨生活在海底,但我们还没有发现任何正在发生的生物感染,这已经证明了鲨鱼皮的另一个重要特征。这项研究开启了关于生物发光在中枢神经系统信号传导,细菌感染恢复和光伏保护方面的潜在功能的新问题,“ Gruber说。
 
虽然研究主要集中在两种类型的鲨鱼上,但Gruber和Crawford仍希望进一步深入了解海洋生物的发光和生物发光特性,最终导致开发新的成像技术。
 
“如果你能利用海洋生物产生光的能力,你可以创建分子系统,在实验室或医学中拍照,”克劳福德说。图像是生物医学研究的一个极其重要的目标,可以在未来帮助推广这些类型的系统。“
 
“鲨鱼是神奇的生物,已存在超过4亿年。鲨鱼使人类着迷,他们拥有许多神秘和力量。这项研究发现了另一个鲨鱼秘密,我希望这将激励我们更多地了解它们,更好地保护它们, “格鲁伯说。
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