【新唐人北京时间2023年09月10日讯】过去，人们认为鱼是透过眼睛来观看和感应周围的环境，让身体产生相应的变化。现在美国的一所大学发现一种尖嘴珊瑚鱼，在死后皮肤依然能变换成周围物体的颜色和图案，就像皮肤上长出“眼睛”一样去感应环境。
这一发现源于北卡罗来纳大学威尔明顿分校（University of North Carolina Wilmington）生物学家洛里·施韦克特（Lori Schweikert）博士。她几年前在美国佛罗里达群岛钓到一条“猪鱼”（Lachnolaimus maximus），在将其扔进冷冻箱前，却意外发现这种鱼的皮肤与船甲板呈现相同的颜色和图案。
猪鱼是一种尖嘴珊瑚鱼，常见于北卡罗来纳州附近的西大西洋中，以皮肤变色而闻名。它们在活着的时候能在几毫秒内让皮肤从白色变成斑驳，再变成红棕色，最后与海中的珊瑚、沙子或岩石融为一体，藉此躲避捕食者。
不过，让施韦克特博士惊讶的是，这条鱼在死后皮肤依然能继续变色伪装。这种新发现让她好奇地想知道，“猪鱼”是否可以不依赖眼睛和大脑情况下，仅使用皮肤来检测周围的光线变化。
这种好奇让她开启了研究“皮肤视觉”之路。2018年她与杜克大学生物学家松克·约翰森（Sönke Johnsen）发现，“猪鱼”皮肤携带一种称为SWS1视蛋白的光敏蛋白基因。这种蛋白能够在皮肤中被激活，但与“猪鱼”眼睛中发现的视蛋白是不同的。
不过，这项发现并不能满足施韦克特博士、约翰森博士和同事们的好奇心。他们更好奇为什么“猪鱼”的皮肤里会有光探测器呢？这种皮肤是用来帮助它们了解周围的环境，还是用来观看自己呢？
于是，团队从“猪鱼”不同的身体部位中采集皮肤样本，在显微镜下观测，并拍下这些皮肤的变化。这些“猪鱼”的皮肤看起来就像一幅点彩画，每个颜色点都是一个特殊的色素细胞，主要以红色、黄色或黑色的颜色颗粒为主。
研究发现“猪鱼”能利用颜色变化进行伪装和散发社交信号。雌性和雄性“猪鱼”都能够在三种颜色之间进行快速变换，包括均匀的白色、红棕色和斑驳色。
这些颜色的切换，源于色素细胞中的色素颗粒，当颗粒遍布整个细胞时，会让细胞的颜色变更深，不过当它们聚集成一个用肉眼难以看到的小点时，细胞就会呈现透明状。
研究人员在知晓这种皮肤变化后，使用一种免疫标记的技术来定位皮肤内的视蛋白，却意外的发现，这种鱼的变色色素细胞并不会产生视蛋白，这些视蛋白只存在于色素细胞正下方。他们还用透射电子显微镜拍摄细胞之间的位置图像，揭示这种以前未知的细胞类型。
对此，施韦克特博士对杜克尔大学新闻室解释，这项发现意味着，照射到皮肤的光必须先穿过充满色素的色素细胞，最后才能到达光敏层。
此外，研究人员检验出猪鱼的SWS1视蛋白对于蓝光（波长415 nm左右）最敏感，而这恰巧是这种鱼色素细胞中的色素颗粒吸收最好的光波长度。
研究结果表明，猪鱼的光敏视蛋白的作用，类似于体内设置拍立得相机的胶片。当细胞内的色素颗粒扩散时，只能少数的光线通过，抑制SWS1视蛋白受体的作用。相反的，色素颗粒在聚集时，大量的光线就能通过色素细胞，并激活含有SWS1视蛋白的受体，并做出皮肤颜色改变。
这解释了当初为何施韦克特博士在鱼死后依然能够看到鱼的皮肤出现变化。
约翰森博士解释道，“这种情况就像是猪鱼可以从内部观看到自己皮肤，但并非是猪鱼皮肤就像它们的眼睛一样。因为眼睛不仅可以检测光，还能摄取图像，而皮肤只是形成一种感觉的反馈机制，让猪鱼能时时监控自己的皮肤颜色变化，并调整眼睛看到的情况。”
施韦克特博士则表示，“这种功能对于那些利用变色能力来躲避捕食者、警告竞争对手或求偶的生物来说十分重要，因为这攸关它们的生死。”
该团队在论文中表示，未来还有许多研究工作要做，包括真皮光感受器的生理中的细胞激活特征等更多未解之谜。不过，他们希望这项研究能够拓展更多未知领域，让世界更加了解为何动物皮肤在感光后出现变化。
这项研究受到杜克大学、佛罗里达国际大学、海洋生物实验室和国家科学基金会的支持，同时美国空军研究实验室也有参与实验。目前这项研究成果于8月22日发表在《自然》科学杂志上。
（转自大纪元/责任编辑：叶萍）
