猪鱼利用皮肤“看”东西

尖嘴的、栖息在礁石中的猪鱼散布在北卡罗来纳州和巴西之间的大西洋上，以其变色的皮肤而闻名。这些海洋变色龙可以迅速从白色变为红棕色，与珊瑚礁融为一体，但它们的皮肤上可能隐藏着其他东西。

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8 月 21 日发表在《自然通讯》杂志上的一项研究深入研究了猪鱼的感觉反馈系统，发现这种鱼可能利用皮肤来帮助在水下看东西。它们还可以利用这一点在脑海中拍摄自己的内部照片。

北卡罗来纳大学威尔明顿分校生物学家 Lori Schweikert 在佛罗里达群岛亲眼目睹了这一现象后，萌生了研究这一现象的念头。当她看到猪鱼死后仍能继续这种伪装行为时，她想知道猪鱼是否只用皮肤就能探测到光线，而不是依靠眼睛和大脑。

在之前的一项研究中，施维克特和杜克大学生物学家松克·约翰森发现，猪鱼携带一种名为视蛋白的光敏蛋白基因，这种基因在它们的皮肤中被激活。这种基因与它们眼睛中的视蛋白基因不同。鱿鱼、壁虎和其他变色动物的皮肤中也会产生感光视蛋白，但科学家不确定它们是如何帮助动物改变颜色的。一种假设是，感光皮肤有助于动物观察周围环境，但这也可能是动物看待自己的一种方式。

在这项新研究中，施维克特和约翰森从猪鱼身体的不同部位取下皮肤，并在显微镜下拍摄了它们的图像。近距离观察，皮肤上的每个彩色点都是一个称为色素细胞的特殊细胞。这些细胞内部有色素颗粒，可以是黑色、黄色或红色。

这些色素颗粒的运动改变了皮肤的颜色。当它们遍布细胞时，颜色会变深。当它们聚集在一起形成一个小点时，细胞会变得更加透明。

接下来，研究小组使用一种称为免疫标记的技术来寻找皮肤内的感光视蛋白。他们发现，在猪鱼中，视蛋白不是在变色色素细胞中产生的。视蛋白实际上存在于位于色素细胞正下方的其他细胞中。

透射电子显微镜拍摄的图像显示，色素细胞下方充满了视蛋白，这是一种以前未知的细胞类型。

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据施维克特介绍，照射到皮肤上的光线必须先穿过充满色素的色素细胞，然后才能到达感光层。她和团队估计，猪鱼体内的视蛋白分子对蓝光最敏感。这是猪鱼体内色素颗粒最能吸收的光的波长。

鱼的感光视蛋白有点像宝丽来胶片的内部卷轴，可以捕捉光线的变化，然后当色素颗粒散开或聚集时可以过滤充满色素的细胞。

约翰森在一份声明中说：“这些动物可以从内部拍摄自己皮肤的照片。从某种意义上说，它们可以告诉动物它的皮肤是什么样子，因为它不能弯腰去看。”

眼睛的功能不仅仅是感知光线和形成图像，因此说猪鱼皮就像一只巨大的眼睛是不够的。

“需要说明的是，我们并不是在争论猪鱼皮肤的功能是否像眼睛，”施维克特在一份声明中补充道。“我们没有任何证据表明它们的皮肤正在发生这种变化。它们似乎在观察自己的颜色变化。”

这一发现可能有助于研究人员为需要在没有视觉或摄像头馈送的情况下微调性能的设备（例如机器人肢体和自动驾驶汽车）开发更好的感官反馈技术。