随着年龄的增长,盲洞鱼的脸上会长出奇怪的味蕾

在墨西哥森林下的石灰岩洞穴中,漆黑的池塘里住着奇怪的、没有眼睛的鱼,它们的味蕾到处都是。

称为盲洞鱼,他们天生就有退化的眼睛,但有些种群在长大过程中甚至失去了那些遗物。成年后,他们空洞的眼窝里充满了脂肪沉积,上面覆盖着鳞片。

根据美国的一项新研究,这并不是生长中的洞穴鱼可能经历的唯一奇怪的面部变化。研究人员发现,在出生时,它们的味蕾类似于地表栖息的亲戚的味蕾,但很快就会更远味蕾开始出现在更多地方——包括面部和下巴。

盲洞鱼尽管外观独特,但并不是一个独特的物种。它们被分类为墨西哥四人(墨西哥阿斯提亚纳),以及栖息在地表附近溪流和河流的近亲。

与苍白、无眼的洞穴鱼不同,表面四鳍鱼有银色的鳞片和圆圆的大眼睛。不过,两者在基因上仍然相似,很容易杂交并产生可育后代。

洞穴形态可能是通过收敛进化、以前的研究表明,表层鱼类在各种洞穴中定居,形成孤立的种群,然后对类似的黑暗条件做出类似的适应。

他们的无眼也是退化进化或复杂特征丧失的一个例子,这通常发生在穴居动物.许多洞穴生物也进化出增强的非视觉感官,但人们对其具体工作原理知之甚少。

“退化,例如视力丧失和色素沉着,是一种经过充分研究的现象,但建设性特征的生物学基础却不太了解,”资深作者 Joshua Gross,辛辛那提大学的生物学家。

科学家首次报告据格罗斯和他的同事说,1960 年代盲洞鱼头部和下巴上的额外味蕾,但初步发现之后并没有进一步研究导致这种现象的遗传或发育机制。

在这项新研究中,他们希望揭示洞穴鱼的生命中何时会出现额外的味蕾。他们专注于两个独立的种群,分别来自墨西哥东北部 Sierra de El Abra 地区的 Pachón 和 Tinaja 洞穴,已知那里的洞穴鱼具有这种特征。

墨西哥四表鱼和 Pachón 盲洞鱼 (科林·比斯利)

他们的观察表明,在生命的前四个月,表层鱼和洞穴形态之间的味蕾几乎没有差异,随后洞穴鱼在大约五个月大时发生了显着变化。

那时,穴鱼味蕾的数量和分布开始增长,从嘴巴蔓延到头部和下巴。这个过程一直持续到成年,一些鱼的味蕾数量在 18 个月后仍在上升。

研究人员指出,众所周知,这些洞穴鱼在野外和圈养中可以活 18 个月以上,随着年龄的增长,它们可能会继续在脸上积累味蕾。除了揭示这些神秘的鱼类外,该研究还提供了有关进化和感觉器官发育的更广泛见解。

墨西哥东北部的洞穴地区(黑点,A)。红点表示表层鱼 (B) 和 Pachón 洞穴鱼 (C) 的口外味蕾分布。(Berning 等人,通信生物学, 2024)

“知道这为未来涉及味蕾和味觉发展的研究打开了多少扇门,这是这项研究真正有益的方面,尤其是考虑到这些鱼的寿命。”该研究的第一作者、辛辛那提大学的生物学家丹尼尔·伯宁 (Daniel Berning)。

味蕾繁荣发生在洞穴鱼也转向不同食物来源的生命阶段。它与一些人群向饮食的过渡相对应蝙蝠鸟粪,尽管它也发生在生活在没有蝙蝠种群的洞穴中的鱼。

拥有更多的味蕾应该会给洞穴鱼更强大的味觉,这可能是适应性的,但还有很多我们不知道。

“目前尚不清楚这种增强味觉系统的确切功能和适应性相关性是什么,”格罗斯.

然而,对洞穴鱼味道的研究正在进行中,新的研究检查了鱼对各种味道的反应。

该研究发表在通信生物学.

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