隨著年齡的增長,盲洞魚的臉上會長出奇怪的味蕾

在墨西哥森林下的石灰?guī)r洞穴中,漆黑的池塘里住著奇怪的、沒有眼睛的魚,它們的味蕾到處都是。

稱為盲洞魚,他們天生就有退化的眼睛,但有些種群在長大過程中甚至失去了那些遺物。成年后,他們空洞的眼窩里充滿了脂肪沉積,上面覆蓋著鱗片。

根據(jù)美國的一項新研究,這并不是生長中的洞穴魚可能經(jīng)歷的唯一奇怪的面部變化。研究人員發(fā)現(xiàn),在出生時,它們的味蕾類似于地表棲息的親戚的味蕾,但很快就會更遠味蕾開始出現(xiàn)在更多地方——包括面部和下巴。

盲洞魚盡管外觀獨特,但并不是一個獨特的物種。它們被分類為墨西哥四人(墨西哥阿斯提亞納),以及棲息在地表附近溪流和河流的近親。

與蒼白、無眼的洞穴魚不同,表面四鰭魚有銀色的鱗片和圓圓的大眼睛。不過,兩者在基因上仍然相似,很容易雜交并產(chǎn)生可育后代。

洞穴形態(tài)可能是通過收斂進化、以前的研究表明,表層魚類在各種洞穴中定居,形成孤立的種群,然后對類似的黑暗條件做出類似的適應。

他們的無眼也是退化進化或復雜特征喪失的一個例子,這通常發(fā)生在穴居動物.許多洞穴生物也進化出增強的非視覺感官,但人們對其具體工作原理知之甚少。

“退化,例如視力喪失和色素沉著,是一種經(jīng)過充分研究的現(xiàn)象,但建設性特征的生物學基礎卻不太了解,”資深作者 Joshua Gross,辛辛那提大學的生物學家。

科學家首次報告據(jù)格羅斯和他的同事說,1960 年代盲洞魚頭部和下巴上的額外味蕾,但初步發(fā)現(xiàn)之后并沒有進一步研究導致這種現(xiàn)象的遺傳或發(fā)育機制。

在這項新研究中,他們希望揭示洞穴魚的生命中何時會出現(xiàn)額外的味蕾。他們專注于兩個獨立的種群,分別來自墨西哥東北部 Sierra de El Abra 地區(qū)的 Pachón 和 Tinaja 洞穴,已知那里的洞穴魚具有這種特征。

墨西哥四表魚和 Pachón 盲洞魚 (科林·比斯利)

他們的觀察表明,在生命的前四個月,表層魚和洞穴形態(tài)之間的味蕾幾乎沒有差異,隨后洞穴魚在大約五個月大時發(fā)生了顯著變化。

那時,穴魚味蕾的數(shù)量和分布開始增長,從嘴巴蔓延到頭部和下巴。這個過程一直持續(xù)到成年,一些魚的味蕾數(shù)量在 18 個月后仍在上升。

研究人員指出,眾所周知,這些洞穴魚在野外和圈養(yǎng)中可以活 18 個月以上,隨著年齡的增長,它們可能會繼續(xù)在臉上積累味蕾。除了揭示這些神秘的魚類外,該研究還提供了有關進化和感覺器官發(fā)育的更廣泛見解。

墨西哥東北部的洞穴地區(qū)(黑點,A)。紅點表示表層魚 (B) 和 Pachón 洞穴魚 (C) 的口外味蕾分布。(Berning 等人,通信生物學, 2024)

“知道這為未來涉及味蕾和味覺發(fā)展的研究打開了多少扇門,這是這項研究真正有益的方面,尤其是考慮到這些魚的壽命?!?a>說該研究的第一作者、辛辛那提大學的生物學家丹尼爾·伯寧 (Daniel Berning)。

味蕾繁榮發(fā)生在洞穴魚也轉向不同食物來源的生命階段。它與一些人群向飲食的過渡相對應蝙蝠鳥糞,盡管它也發(fā)生在生活在沒有蝙蝠種群的洞穴中的魚。

擁有更多的味蕾應該會給洞穴魚更強大的味覺,這可能是適應性的,但還有很多我們不知道。

“目前尚不清楚這種增強味覺系統(tǒng)的確切功能和適應性相關性是什么,”格羅斯.

然而,對洞穴魚味道的研究正在進行中,新的研究檢查了魚對各種味道的反應。

該研究發(fā)表在通信生物學.

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