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深海鱼的色感之谜又有新说法

已有 2796 次阅读 2019-5-19 16:13 |个人分类:魚眼|系统分类:观点评述| 深海鱼, 色感, 感光细胞, 视色素, 基因

深海鱼的色感之谜又有新说法

Deep sea fish color sense mystery has a new saying

都世民（Du Shimin）

摘要：本文讨论深海鱼的色感之谜，包括感光细胞、色感机理、色觉及其相关问题。

关键词：深海鱼，色感，感光细胞，视色素，基因

引言

2019-05-16，科技日报刊发一文：“並不是“色盲” 深海魚類也有彩色視覺”。诸多媒体转载，也有讨论文章。

2017年11月12日，《联合早报》刊文：”深海“暗光鱼”眼部发现新型视细胞“转载了新华社报道。

2017-11-13，《科技日投》刊文：“深海鱼眼部发现新型视细胞昏暗条件下视觉良好”。文中指出的要点是：

•生活在海平面以下200多米的深海鱼类，通常是在无光和极弱光线的地方活动，所以许多种鱼类逐渐失去了视锥细胞，仅保留了光敏度高的视杆细胞。

•“暗光鱼”拥有独特视觉系统。“暗光鱼”具有二者结合的视细胞新特点，经显微镜观察后，研究人员将其命名为“杆状视锥细胞”。依靠这类独特的光感受器，“暗光鱼”的视觉可以很好地适应昏暗的光线条件。

•强调了更全面评估视觉系统的必要性。全面重新审视人眼视觉系统的必要性！

新的报道要点：

•這是第一篇研究各种鱼类的论文，并发现它们的视觉系统是多变、多样化。决定我们眼睛的基因对一组变异基因比较敏感，导致视觉系统进化比我们预期的要快得多。

基因与光谱是什么关系？有什么样的研究结果？光感受器的进化论有什么根据？

•脊椎动物的眼睛使用两种感光细胞——视杆细胞和视锥细胞。杆状细胞和锥状细胞都含有被称为视蛋白的光敏色素，视蛋白吸收特定波长的光，并将其转化为电化学信号，大脑将其解释为颜色。光感受器细胞中所表达的视蛋白的数量和类型决定了动物感知到的颜色。这样解读色感机理有什么问题？根据是什么？大脑能解释颜色吗？根据又是什么？相由心生还是由脑生？

深海鱼色感之谜

这篇新闻报道与早先的研究有什么区别？［5］

（1）在6500英尺深的浅表层水域 与 在海平面以下200多米的深海；不同海水深度，光的频谱有什么变化？

（2）13条鱼含有不止一个视蛋白基因。其中四种，全部是深海鱼类，含有三个以上的杆状视蛋白基因 与“暗光鱼”具有二者结合的视细胞新特点，经显微镜观察后，研究人员将其命名为“杆状视锥细胞”；

（3）色洞鳍鲷有38种杆视蛋白基因。这比在其他鱼类的锥细胞中发现的视蛋白还多。 “暗光鱼”没有讨论；

（4）深海鱼类有色感，四种不相关的鱼类有三个以上杆视蛋白。这表明，基于杆状细胞的色觉可以被认为是深水色觉。而“暗光鱼”无色感，有光感；

（5）人类的基因与色感是什么关系？

（6）鱼类的基因与色感是什么关系？

（7）人类与鱼类的视杆细胞有什么不同？长度、直经、长度与波长的关系；

（8）视杆细胞排列的间距、视杆细胞排列的方式、视杆细胞与视网膜的几何关系、与视杆细胞连接的其他细胞有什么特性？

（9）反馈通道；

（10）生物发光产生自己的光，人类发不发光？

基因与色感是什么关系？

人的染色体有多少？普遍认为染色体有24对42条，后来被认为是23对，其中22对为男女所共有，称为常染色体（autosome）；另外一对为决定性别的染色体，男女不同，称为性染色体。20世纪末，人们还认为，大约有10万个基因，现在一般认为只有3万到4万个基因，而病毒的基因比较少。从染色体和基因的数量来看，人与低级动物相比较，人的基因和染色体的数量不是最多的，也就是说从基因和染色体的角度，不能以数量判断。另外对基因本身，也没有分高级和低级，通常认为基因与遗传因素关系密切，但很少见到基因与光谱的关系。也就是说，人对颜色的感知与染色体和基因的关系，能否说得清楚？

乔治•伽莫夫在他的著作《从一到无穷大》中也有讨论。伽莫夫从遗传的角度讨论色盲问题。采用的方法是统计的方法，其结论是，色盲中的男性远远多于女性；色盲的父亲和无色盲的母亲，不会有色盲的孩子；无色盲的父亲和有色盲的母亲，儿子是色盲，女儿不是色盲。也就是说色盲与性别有关，并且认为色盲是由x染色体缺陷造成。

照此说法，笔者认为，如果人工改变染色体，就应该能够治疗色盲。为什么没有人研究呢？

另外，生命最开始是什么状态呢？人是卵生还是胎生？有传说，人早先是卵生，但无法查证。

新的研究表明，有13种硬骨鱼拥有多个视杆蛋白基因，有些鱼类非但不是瞎子，而且有色感。总体上恰恰覆盖了海洋生物器官自行发光的波长范围。这种说法能用色度学来解释色感机理？

伽莫夫这是他的著作中，讨论植物的颜色，提出“颜色染色体”的概念，这一概念与色度学毫无关系，也不可能解释人的色感有万种以上。这种隐性遗传的概念，是一种假想。

不难看出伽莫夫在他的著作中，对色盲的解释与麦克斯韦电磁理论和色度学毫无关联，似乎这一切都是遗传造成，人类最早祖先有色盲吗？单纯的生化和物理概念很难解释色感。

科学家麦克斯韦100年前就研究鱼的眼睛，如今在国际权威期刊仍然是研究热点。对感光细胞的研究，应该用麦克斯韦理论去分析和实验验证，单纯通过基因产生的电信号来分析是不够的，应该通过电磁波分析，这是肉眼不可见的，在太赫兹频段，已经进行过一些对分子的分析研究，因此要确定深海鱼的色感问题，单纯考虑基因的因素是不够的。

参考文献

［1］“並不是“色盲” 深海魚類也有彩色視覺”，來源﹕科技日报，2019-05-16 09:49

［2］求一个实验，探究鱼类能否分辨颜色，过程要详细点的。來源﹕生物通，

2013-10-17

https://zhidao.baidu.com/question/303501138833537804.html

［3］Science封面：鱼对颜色的感知比人还丰富？ 來源﹕《好奇心日报》，2019-05-11 07:58

http://www.sohu.com/a/313288466_120055616

［4］生活在漆黑深海里的鱼是如何看到颜色的?_文化_好奇心日报，nna Klein，2019 -5 - 13