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鱼类身上发现物种演化关键

2019-03-12 01:06:50

日前,科学家在一种鱼类身上无意中发现了物种演化的关键,那就是新感知觉系统的发展——该系统得以发展的鱼类有可能演化为两种甚至更多的物种。

这种名为象鼻鱼的小鱼生活在浑浊的水环境中,通过微弱的电信号相互交流。因此,即使水中的可见度为零,这些小鱼也能通过收发电信号的独特器官得以沟通。

美国华盛顿大学的生物学家布鲁斯·卡尔森通过多年研究发现,大脑的复杂程度为这种鱼类快速演化和分化提供了可能性,而大脑的复杂程度则直接来自于鱼类的感知觉加工能力。

这种鱼类必须能够在浑浊的水环境中识别出同种鱼类的电信号,同时忽略其他鱼类的信号。研究者们发现,26种象鼻鱼的中脑外侧核已经发展为专门用来识别这种信号的区域。他们发现EL区域的发展引发了象鼻鱼科内的一个遗传谱系信号检测系统的改进,并推动了物种进化的加速;而姐妹谱系由于在前期缺失EL区域的发展,导致信号检测能力下降,

鱼类身上发现物种演化关键

同时也没有继续分化。信号探测能力强大的鱼类可以识别不同种类的放电和脉冲形式,它们的感知觉系统复杂程度远远超过了脑部没有继续发展的鱼类。

卡尔森认为:在演化生物学的研究中,要确定某种特性是另一种特性的诱因是一件很困难的事情。但是这一次,我们能够证明新物种大量形成之前,发生了脑结构趋向复杂信息加工结构的演化。拥有这种脑的鱼类,其电信号产生分化,并能够精确分辨不同的信号。这些发现支持了脑的演化可以引发多样化的增加。卡尔森的工作暗示着脑部演化迅速的物种——比如智人——如果遇到合适的环境,就会更有可能演化出新的物种。对于象鼻鱼来说,进化的关键在于脑部对所输入感觉信息的挑选能力。

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