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以管窺天–海洋生物如何看世界?

 
 
你知道魚兒也會以管窺天嗎?你知道魚也有色盲嗎?你知道深海魚類看世界的方式比較blue嗎?視覺是海洋生物最重要的感覺系統之一,舉凡吃飯、追女友、躲敵人,視覺都扮演了重要的角色。多變的海洋形塑了光環境的多樣性,有繽紛清澈的珊瑚礁水域、混濁的近岸河口水域以及一片漆黑的深海等等,生物因而演化出各式各樣不同的視覺能力在海洋中討生活。視覺的產生主要是因為眼睛裡的感光細胞透過視蛋白吸收光線後轉換成電訊號傳至大腦,而視覺基因便是能夠轉譯出視蛋白的基因。我的研究主要是探討魚類的視覺基因如何因應不同的海洋光環境而做出改變,研究發現魚類會透過不同的機制來調整感光細胞的感光範圍,進而改變視覺能力適應不同的棲地環境;此外,也發現許多魚類小時候與長大後擁有不同的視覺能力。透過這些研究,除了能夠了解海洋生物如何演化出不同的視覺能力以適應多變的環境,更希望對於海洋的保育與資源管理有所幫助。

在10月24日,臺灣海洋科技研究中心王豐寓研究員的演講「以管窺天–海洋生物如何看世界」中,我們一起透過海洋生物的角度來看世界。

眼睛的重要:複眼的世界,就是集合各種小眼睛,每一個小眼睛都「以管窺天」組合成一個模糊的影像。如果以昆蟲眼睛的解析度,要看到東西的解析度,眼鏡應該要有一公尺高呢!

水對光的吸收光譜,更告訴我們,紅光在水中的吸收效果得特別好,光穿透性最好的,是「藍色」。所以在大洋環境下,會隨著深度的加深,就越來越藍,我們稱為「藍位移」。

人看得到東西是因為視網膜上感光細胞,透過不同種類的錐狀細胞,讓我們得以生存在彩色的世界當中。白天會有色素細胞,把桿狀細胞包住,只有錐狀細胞在作用。所以在電影院中,當燈光熄掉時,我們會有一段時間什麼都無法看見,要等錐狀細胞後退,桿狀細胞開始接收資訊。

海洋生物可以看見什麼顏色呢?我們由怎麼知道他們看到什麼顏色呢?我們需要的就是顯微分光光譜儀,把每個波長分離出來,端看海洋生物的視網膜細胞,能夠吸收哪些波長的光譜。視波圖,就會知道魚類的感光細胞,對多少頻率的光敏感度是多少。不過視波圖,並無法告訴我們魚有多少種類的感光細胞,但是它可以告訴我們魚類對哪一種顏色的光特別敏感。

烏賊的偽裝非常的厲害,可以變成各種不同的顏色。那麼烏賊自己,可以看見什麼顏色呢?烏賊能夠感受到明暗的差別,偽裝成不同的物品。但是他們卻只能夠看見黑白的世界。

顏色為什麼重要呢?王研究員與我們分享,雄魚對紅色就特別敏感。雄魚在要交配的時期,會讓自己的身體變成紅色,來吸引母魚的注意力。當我們把一個紅色的模型放進去,我們還會驚訝地發現,雄魚非常激動的對抗我們的魚模型,深怕母魚愛上這個紅紅的模型呢!

 
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