新研究表明猪鱼可以监测自己皮肤颜色的变化

猪鱼(Lachnolaimus maximus)是西大西洋从北卡罗来纳州到巴西的一种常见鱼类，以其变色的皮肤而闻名。该物种可以在几毫秒内从白色变成斑驳的再到红棕色，与珊瑚、沙子或岩石融为一体。

猪鱼携带一种称为视蛋白的光敏蛋白基因，该蛋白在其皮肤中被激活，并且该基因与在其眼睛中发现的视蛋白基因不同。

人们发现从章鱼到壁虎等其他变色动物的皮肤也能产生光敏视蛋白。但他们究竟如何使用它们来帮助改变颜色尚不清楚。

“当我们在猪鱼身上发现它时，我说：为什么皮肤里有光探测器?” 北卡罗来纳大学威尔明顿分校的生物学家 Lori Schweikert 博士说。

“一个假设是，光感皮肤有助于动物了解周围环境。”

“但新的发现表明了另一种可能性——他们可以用它来看待自己。”

在这项研究中，施韦克特博士和同事从鱼身体的不同部位采集了皮肤碎片，并在显微镜下拍摄了它们的照片。

近距离观察，猪鱼的皮肤看起来就像一幅点彩画。每个颜色点都是一个称为色素细胞的特殊细胞，其中含有红色、黄色或黑色的颜料颗粒。

正是这些色素颗粒的运动改变了肤色。当颗粒遍布细胞时，颜色显得更深。当它们聚集成一个难以看到的小点时，细胞就会变得更加透明。

接下来，研究人员使用一种称为免疫标记的技术来定位皮肤内的视蛋白。

他们发现，在猪鱼中，变色的色素细胞不会产生视蛋白。相反，视蛋白存在于它们正下方的其他细胞中。

用透射电子显微镜拍摄的图像揭示了一种以前未知的细胞类型，就在色素细胞下方，充满了视蛋白。

“这意味着照射皮肤的光线必须首先穿过充满色素的色素细胞，然后才能到达光敏层，”施韦克特博士说。

作者估计猪鱼皮肤中的视蛋白分子对蓝光最敏感。

这恰好是鱼色素细胞中色素颗粒吸收最好的光波长。

研究结果表明，鱼的光敏视蛋白的作用有点像内部宝丽来胶片，当色素颗粒聚集或扇形散开时，能够捕捉光线的变化，从而能够过滤掉上面充满色素的细胞。

杜克大学生物学家松克·约翰森博士说：“这些动物确实可以从内部拍摄自己皮肤的照片。”

“在某种程度上，他们可以告诉动物它的皮肤是什么样子，因为它不能真正弯腰去看。”

“需要澄清的是，我们并不是说猪鱼皮肤的功能就像眼睛一样，”施韦克特博士说。

“眼睛不仅仅能感知光线，还能形成图像。”

“我们没有任何证据表明他们的皮肤发生了这种情况。”

相反，它是一种感觉反馈机制，可以让猪鱼在颜色变化时监控自己的皮肤，并对其进行微调以适应它眼睛看到的情况。

“它们似乎正在观察自己颜色的变化，”施韦克特博士说。

研究结果今天发表在《自然通讯》杂志上。