呼吸生物学研究发现斑马鱼利用味蕾测量水中的氧气含量

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导读 渥太华大学最近进行的一项研究表明,一些鱼利用味蕾来测量水中的氧气含量。具体来说,斑马鱼幼体(一种属于小鱼科的淡水鱼)可以利用它们用来...

渥太华大学最近进行的一项研究表明,一些鱼利用味蕾来测量水中的氧气含量。

具体来说,斑马鱼幼体(一种属于小鱼科的淡水鱼)可以利用它们用来品尝食物的细胞来品尝水中的氧气含量。这些细胞还充当氧气传感器,在调节鱼对低氧条件的呼吸反应方面发挥着至关重要的作用。

味蕾细胞的这种双重功能以前是未知的,它挑战了我们对水生动物感官系统的现有理解。这项研究题为“正在发育的斑马鱼利用味觉信号通路进行氧气化学感受”,发表在《当代生物学》杂志上。

渥太华大学生物系名誉教授史蒂夫·佩里说:“我们发现了鱼类的味觉和呼吸之间存在着一种令人着迷的联系。我们的研究首次直接证明了氧气感应细胞与这些动物的呼吸控制有关,令人惊讶的是,这些细胞位于它们的味蕾中。”

为了得出这些结论,研究小组采用了创新技术,包括活鱼细胞内钙成像。

“我们观察到这些感觉细胞在低氧水平或缺氧条件下被激活,”论文合著者、佩里教授实验室的博士后研究员YihangKevinPan解释道。“当我们消融或移除这些细胞时,它会扰乱鱼在缺氧条件下的呼吸模式。相反,激活味蕾发出的神经会刺激呼吸。”

这一发现对于理解鱼类如何适应不断变化的环境条件具有深远意义。它表明,“品尝”水中氧气水平的能力可能是水生生物的关键生存机制,使它们能够快速检测并应对潜在的危险低氧情况。

这项研究还凸显了自然界感官系统的非凡适应性。潘指出:“这是同一生物结构如何发挥多种功能的典型例子。在这种情况下,味蕾除了众所周知的感知味觉功能外,还发挥着重要的呼吸功能。”

随着我们面临越来越多的环境挑战,包括气候变化引起的水生生态系统变化,了解鱼类如何感知和应对环境变化变得越来越重要。除了科学理解之外,这一发现可能对保护和养殖水生生物具有实际意义。

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