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新发现的视网膜结构可能会增强某些鸟类的视力

在某些种类的鸣禽的眼睛中新发现的视网膜结构可能会帮助动物更轻松地发现和追踪昆虫的猎物。

鸟类视力的基础在于称为视锥细胞和视杆感光细胞的细胞上。大多数鸟类有四个用于彩色视觉的视锥细胞感光体,第五个用于非色彩相关任务的视锥细胞,以及一个用于夜视的视杆。每个锥形感光细胞都包含一个称为“ 油滴 ” 的球形结构,该结构会在可见光将其转换为电信号之前过滤掉光,从而增强了颜色辨别力。

然而,研究人员在一群称为捕蝇器的小型鸣禽的视网膜中发现了一种前所未有的圆锥结构。它不包含油滴,而是包含一种高能量产生的细胞结构,称为“巨型线粒体”,周围环绕着数百个橙色的小液滴。研究人员将这种新颖的细胞结构称为巨型线粒体-小油滴复合物或MMOD复合物。

普渡大学的这项发现在《科学报告》杂志上发表的一篇论文中得到了详细介绍,这是与纽约州立大学普拉茨堡分校,威斯康星大学麦迪逊分校以及加利福尼亚大学戴维斯分校合作的一部分。

研究人员使用光学显微镜,透射电子显微镜和一种称为显微分光光度法的技术研究了这种视网膜结构,该技术可测量这些结构吸收最多的光的波长。MMOD络合物可作为长通滤光片,使波长更长的565纳米(或黄色,橙色和红色)的光通过,并吸收较短的绿色,蓝色和紫色的波长。

在这些捕蝇器的整个视网膜中都存在传统的视锥,它们的密度从中心向外围移动而降低。然而,普渡大学生物科学教授埃斯特万·费尔南德斯-朱里奇(Esteban Fernandez-Juricic)表示,MMOD复杂的光感受器仅存在于视网膜的中央区域,这种排列可以帮助鸟类发现飞行中的昆虫。

他说:“捕蝇器的视网膜是坐着等待的掠食性鸟类,它在感光器中进化出一种新颖的细胞结构,使它们能够检测,跟踪和捕获像昆虫一样快速移动的猎物。”

该论文的主要作者是卢克·泰瑞尔(Luke Tyrrell),他以前是普渡大学的博士生,现在是纽约州立大学桑尼分校的生物学副教授。

泰瑞尔说:“这种新的锥体细胞器以前在任何其他脊椎动物的视网膜上都没有报道过,可能使这些鸟类以不同于其他动物的方式看待它们的世界。”

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