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某科學の超電報

如果青蛙會發螢光,那牠自己看得到嗎?

2017/03/15 |

快訊分類學園都市必備 快訊標籤桿狀細胞, 視網膜, 錐狀細胞, 和 青蛙

關於反射螢光,可以參考林思民老師這篇。那青蛙到底看不看的到?夜行性的青蛙看的到顏色嗎?我在這邊回答大家:

青蛙的顏色在性擇上所扮演的角色一直有個很關鍵的問題,他們究竟看不看的到顏色?畢竟對很多夜行性的動物來說,顏色的訊息幾乎可有可無。對這些夜貓子來說,重要的是負責明暗視覺的桿狀細胞和桿狀色素。而不少夜行性、穴居性、深海棲息的動物,要嘛完全丟掉了錐狀細胞和色素(感應顏色、需要較強的光強度啟發),不然就是桿狀細胞占了 80、90 %以上。更甚至,有些守宮已經二次適應夜晚生活,把錐狀細胞演化成桿狀細胞的樣子和功能。

很有趣的是,一般脊椎動物具有感應紅、綠、藍、紫外光的錐狀細胞及其對應色素。至於青蛙呢,牠把感應綠色(中波長)的錐狀色素(Rh2)完完全全丟掉了。欸,啊螢光訊號不是綠的嗎?不緊張,我們再往下看。

針對青蛙視網膜的研究中,很早就發現正常脊椎動物僅有一種的桿狀細胞,但在多數青蛙和少部分的蠑螈物種上,竟然發現有「兩種」桿狀細胞!!!9成以上是正常具有 Rh1 桿狀色素的桿狀細胞,另外有不到 1 成的桿狀細胞竟然具有「 sws2 錐狀色素」[註1],超級反常呀XD。可是到底為什麼會這樣?沒人知道。

結果一個月前發表在《自然科學會報》的研究,就從行為實驗上指出,青蛙們(常見的高緯度物種,林蛙 Rana temporaria)確實可以僅透過「桿狀細胞」的生理反應來「看見顏色」,能夠區別藍色和綠色的色光!換句話說,當完全沒有半點光的夜晚(這正是桿狀細胞可以做事但錐狀細胞耍廢的狀態),青蛙們還是看的到顏色啦!真好奇這樣子的綠色螢光對這種南美洲的樹蛙來說,有著甚麼樣的功能或是訊息呢?

Ps. 不過選用的蟾蜍物種(中華蟾蜍 Bufo gargarizans)[註2],就可能沒有這個用桿狀細胞看顏色的技能。

註解:

  1. 正常來說,脊椎動物的視網膜祖徵應該是一種桿狀細胞 + 四種錐狀細胞,分別具有桿狀色素跟四種錐狀色素。  sws2 是感應短波長,通常是藍光的色素,會位於 SWS2 錐狀細胞中。而桿狀細胞,清一色都具有Rh1色素,跟顏色沒啥關係。 文中提到的反常之處就是青蛙們多出來的一種「桿狀」細胞,裏頭竟然有「錐狀」色素。至於這個反常的 sws2 的功能,是不是真的可以感應藍光,還不確定。但有人認為這個反常的東西,或許有可能彌補青蛙丟失掉的可感應綠色的錐狀色素(Rh2),但目前還沒有直接證據。
  2. 本研究的研究對象是林蛙和中華蟾蜍

文獻連結:

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關於作者

文宣

PanSci 菜鳥新血|就讀台灣師範大學生科系生態演化組,從小便以成為動物學家為志向,特愛鱷魚,因此踏入兩爬研究領域。熱愛保育相關議題,常為野生動物打抱不平,希冀保育的觀念能向下紮根、深植人心。平常喜愛浸溺於臉書專頁間,搜索最酷炫的生態演化新知,又很雞婆想與全世界分享,常常開心寫科普文到廢寢忘食。 座右銘:「大自然可以滿足我們的需求,卻無法滿足我們的貪婪」