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生物学家弄清楚了鱼类电气化的历史

发表时间:2022/06/07 22:46:47  来源:日月明尊  浏览次数:1788  
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鱼能够产生放电,为此使用了一种特殊的器官。生物学家弄清楚了它的进化过程,发现“鱼电”在不同的动物群体中独立出现,这是由于最初在肌肉中起作用的钠通道基因加倍所致。

生物学家弄清楚了鱼类电气化的历史

电鳗

电鳐、鳗鱼和鲶鱼属于非常不同的鱼群,生活在地球的不同地方。然而,它们被一种强大的武器联合在一起:它们和其他一些鱼能够产生强烈的放电。因此,电射线鱼雷属)产生的电压高达 220 伏,电鲶鱼产生的电压是其两倍。

这些捕食者使用他们自己生产的电力,听起来很矛盾,来干扰鱼——他们的受害者。然而,“鱼休克”也有防身之用,与感受器官密切相关。它们允许许多鱼(主要是原始鱼)感知环境中的电荷。有的成功地将“电侦察”与“电突击”结合起来。

德克萨斯大学和密歇根大学(美国)的科学家在《科学进展》杂志上发表的一篇新文章描述了电子器官的进化历史及其遗传基础。

生物学家已经转向所谓的弱电鱼的例子,这种鱼不是由著名的“前锋”鱼这样的强放电产生的。然而,它们成功地使用电来区分它们的物种成员,并在浑水和黑暗中进行交流。这些是来自非洲的所谓的莫米尔和来自南美洲的体操动物科学家们弄清楚了他们的进化历史,发现这两组的电器官有着非常相似的历史。

生物学家弄清楚了鱼类电气化的历史

鱼类放电可能因物种而异

事实证明,“鱼电”的基础是钠通道 -选择性地响应特殊信号传递钠离子的膜蛋白。它们通常存在于肌肉中并导致它们收缩。更准确地说,这里的重点在于相应的基因,这些基因在所有鱼类中都加倍,也就是说,它们由两个副本表示。在电鱼的进化过程中,一些肌肉组织中的钠通道基因的一个拷贝停止了功能。然而,然后她再次获得,可以说,满负荷 - 已经在电动器官中,这只是代表改良的肌肉。

进化的惊人发明是由于基因调控的变化。根据这篇新论文,它与钠通道氨基酸序列的特定部分有关,大约 20 个“字母”长,可以改变甚至从蛋白质中消失。

德克萨斯大学神经科学教授兼首席研究员哈罗德·扎康说: “这太神奇了,因为我们正在看到一个基因的微小变化如何完全改变它的活跃位置。” 他还强调,对于鱼类来说,将肌肉和一个电子器官中基因的两个拷贝的调控“分开”,使它们独立,这一点尤为重要。否则,鱼会损伤自己的肌肉。

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