生命科學

視網膜中的神秘油滴

綠紋霸鶲的視網膜構造可能是牠們追蹤獵物能力的關鍵。

撰文/戴利(Jim Daley)
翻譯/張亦葳

生命科學

視網膜中的神秘油滴

綠紋霸鶲的視網膜構造可能是牠們追蹤獵物能力的關鍵。

撰文/戴利(Jim Daley)
翻譯/張亦葳

特殊構造:綠紋霸鶲眼內的光受器有許多小油滴包圍著巨大粒線體。


綠紋霸鶲(Acadian flycatcher)喜歡從棲所伏擊昆蟲,而不像許多鳥類在空中追捕獵物。最近,研究人員在綠紋霸鶲的眼內發現奇怪的構造,或許幫助了牠們在靜止不動的狀態下追蹤移動的昆蟲。


美國紐約州立大學普拉茨堡分校的視覺生態學家泰瑞爾(Luke P. Tyrrell)和同事發現,綠紋霸鶲視網膜中央的光受器(感光細胞)含有超大的粒線體。這些替細胞製造能量的胞器都被數百顆油滴包圍,形成一團長形構造。科學家過去在斑馬魚(zebra fish)和樹鼩(tree shrew)的眼內也觀察到巨大粒線體,許多鳥類的光受器也含有能調節光線的油滴,但他們從未看過任何類似綠紋霸鶲視網膜的構造。


聖路易華盛頓大學的視覺科學家柯爾博(Joseph Corbo)並未參與此研究,他評論這種構造「令人震驚且出乎意料,在鳥類或其他物種身上都沒發現過如此獨特、類似火箭形狀的構造。」


泰瑞爾指出,某些鳥類的光受器含有油滴,但通常只有一大顆。他表示,綠紋霸鶲的光受器「有數百至數千顆極小的油滴,而且還相當罕見地包覆在粒線體周圍,幾乎就像裝箱用的緩衝粒。」今年2月,泰瑞爾已把此研究發表於bioRxiv,並遞交同儕審查期刊。


油滴能過濾波長較短的光,只讓波長較長的光(例如橙光和紅光)通過。泰瑞爾說,研究人員認為這些波長較長的光可能會促使粒線體內某些酵素發揮作用,進而為視網膜細胞製造更多能量,過去以小鼠進行的研究也得到類似結論。他解釋:「這些能量或許可增加視網膜細胞每秒激發的次數,就像提高相機的畫面更新率(幀率)。」他認為,綠紋霸鶲或許就是藉此更精準追蹤快速移動的獵物。


對於此構造大幅提升細胞能量的推論,柯爾博則主張應再審慎評估。他指出,綠紋霸鶲若是基於該理由而演化出這樣特殊的適應構造,在鳥類中應更為普遍才對。除了過濾不同波長的光,他不確定這種構造還可能具有何種功能。他說:「我猜想這只是一種奇特的變形油滴。」目前,泰瑞爾正在研究與綠紋霸鶲親緣關係相近的鳥類是否也具有類似的構造。