研究人员揭开丰富的鱼类生物荧光世界

由美国自然历史博物馆的科学家领导的一组研奥立龙ORION究人员发布了第一份关于鱼类生命树中广泛生物荧光的报告，确定了180多种以各种颜色和图案发光的物种。今天发表在PLOS ONE上的研究表明，生物荧光 - 一种生物吸收光，将其转化并作为不同颜色喷射的现象 - 在海洋鱼类物种中是常见且可变的，这表明它在交流和交配中的潜在用途。该报告为发现可用于生物医学研究的新荧光蛋白打开了大门。

"我们早就知道珊瑚，水母等生物体的水下生物荧光，甚至在蝴蝶和鹦鹉等陆地动物中，但鱼类生物荧光仅在少数研究出版物中报道，"共同主要作者，博物馆鱼类学系策展人John Sparks说。"这篇论文是第一篇研究生物荧光在鱼类中广泛分布的论文，它开辟了许多新的研究领域。

与人类和其他陆生动物栖息的全彩环境不同，鱼类生活在一个以蓝色为主的世界中，因为随着深度的增加，水会迅速吸收大部分可见光谱。近年来，研究小组发现许多鱼类吸收了剩余的蓝光，并以霓虹绿，红色和橙色重新发射。

"通过设计模仿海洋光线的科学照明以及可以捕捉动物荧光灯的相机，我们现在可以瞥见这个隐藏的生物荧光宇宙，"共同主要作者David Gruber说，他是巴鲁克学院生物学副教授，也是美国自然历史博物馆的研究助理。"许多浅礁居民和鱼类具有检测荧光灯的能力，并且可能以类似于动物使用生物发光的方式使用生物荧光，例如寻找配偶和伪装。

研究人员对鱼类生物荧光的调查始于对小开曼岛绿色鳗鱼荧光的偶然观察，因为Sparks和Gruber正在为巡回的美国自然历史博物馆展览"光的生物：自然的生物发光"拍摄珊瑚生物荧光。为了进一步探索这一现象，斯帕克斯、格鲁伯和来自耶鲁大学约翰·皮尔斯实验室、堪萨斯大学和以色列海法大学的研究人员，以及专业摄影师和摄像师，开始了另外四次高科技探险，前往巴哈马群岛和所罗门群岛埃克苏马斯河附近的热带水域。在夜间潜水期间，该团队用安装在防水箱中的高强度蓝光阵列刺激了鱼的生物荧光。由此产生的水下灯光秀是人眼看不见的。为了记录这种活动，研究人员使用了带有黄色滤光片的定制水下摄像机，可以阻挡蓝光，以及黄色的头部遮阳板，使他们能够在礁石上游泳时看到生物荧光辉光。

最近的一次探险是Explore21所罗门群岛探险队，这是新博物馆计划下的第一次旅行，该计划支持多学科的探索性实地考察，并与新兴技术高度集成。科学家们从研究船Alucia进行了技术水肺潜水，并乘坐三人潜水器下降，以检查深层珊瑚礁生物荧光，直到1000米。他们还在船上提交了科学论文。

这些探险揭示了一个生物荧光鱼动物园 - 来自软骨（例如鲨鱼和鳐鱼）和骨（例如鳗鱼和蜥蜴鱼）谱系 - 特别是在生活在珊瑚礁中的神秘图案，伪装良好的物种中。通过在岛屿水域成像和收集标本，并在下班后在公共水族馆进行补充研究，研究人员确定了180多种生物荧光鱼，包括近亲中特定物种的排放模式。

研究小组还指出，许多生物荧光鱼的眼睛里有黄色的滤光片，可能使它们能够看到水中隐藏的荧光显示。虽然需要更多的研究，但这一发现表明，生物荧光可用于种间交流，同时保持对捕食者的伪装。这种能力在满月期间可能特别重要，因为当鱼类被证明可以参加交配仪式时。