3,500 萬年前鯨魚祖先已有強大深海探索眼睛

最新刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS) 》的研究指，早在 3,500 萬年前，第一批回流海洋的哺乳類動物，已有了能在深海探索的眼睛。

這些統稱為鯨豚類 (Cetacea) 的哺乳類動物包括現代鯨魚、海豚和鼠海豚，其視覺系統都源自具有強大水下視覺的共同祖先。

鯨魚和河馬都被認為是從大約 5,000 萬年前的四足陸上哺乳類祖先演化而來。雖然兩者都有水生生活方式，但只有鯨魚那一邊的分支最終深入海洋生活。

這種技能何時以及為何演化出來仍然成謎，但是次研究表明這種轉變發生在分支進入海洋後不久出現。

團隊的說法是基於哺乳類眼睛中一種稱為視紫質 (Rhodopsin) 的蛋白質，這種蛋白質對深海中的微弱藍光特別敏感。通過分析現存鯨魚和一些相關哺乳類的視紫質基因，團隊能夠預測最初令鯨魚等可深潛的祖先基因序列，而該祖先基因序列能夠「復活」一種已長期丟失的色素蛋白。

團隊指，與陸上哺乳類相比，這種蛋白質似乎對低光水平環境更敏感，可以快速對光強度變化作出反應。如果這種敏感的蛋白質存在於首批海洋鯨豚類中，團隊推測這可讓牠們在 200 米或更深、光線開始消失的海洋中覓食，而根據模型估算，這種覓食行為在齒鯨和鬚鯨分途演化前經已出現。

先前對古代鯨魚化石骸骨的研究表明，首種水生鯨豚類具有類似海豚的身體，有尾鰭，但亦有用於游泳的退化後肢。

圖：Andrea Holien

來源：

Science Alert, An Ancient Creature Who Could See in The Dark Lies Hidden in The Eyes of Whales, 3 August 2022

報告：

Dungan, S.Z. & Chang, B.S.W. (2022). Ancient whale rhodopsin reconstructs dim-light vision over a major evolutionary transition: Implications for ancestral diving behavior. PNAS 119 (27) e2118145119. doi: 10.1073/pnas.2118145119

文／AC