對人類而言,紫外線 (UV) 輻射是一種威脅:我們看不見它,但它無處不在,增加了我們患黑色素瘤、白內障和其他疾病的風險。 在較高緯度地區,它尤其有害,那裡的臭氧層變薄,阻擋太陽紫外線的效果越來越差,冰雪又將紫外線反射回我們身上。所有這些事實都讓生物學家感到疑惑:北極哺乳動物是如何適應應對急性的紫外線照射的?它們不僅要忍受兩極強烈的光照條件,甚至還要將其用作進化優勢?
一項關於馴鹿的研究為此問題提供了一些線索。 倫敦大學學院和挪威特羅姆瑟大學的 Glen Jeffrey 及其同事報告說,有證據表明,這種標誌性的北極物種不僅能夠抵抗強烈的紫外線對眼睛的損害,而且還能夠感知紫外線,而紫外線對於除少數哺乳動物(如某些齧齒動物、蝙蝠和有袋動物)之外的所有動物來說都是不可見的。 他們最近在《實驗生物學雜誌》上發表了他們的發現。
能夠看到紫外線給馴鹿帶來了一些豐富的益處。 它的主要冬季食物來源地衣,以及其主要捕食者狼的皮毛,都會吸收紫外線,這使得它們在反射紫外線的雪景中脫穎而出。
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紫外線視覺實際上在哺乳動物的家譜中有著深刻的根源:數億年前,早期的哺乳動物就有一種短波敏感視覺受體,稱為 SWS1,它可以檢測到紫外線。 據認為,這種敏感性已經轉向更長的波長——遠離短紫外線波長——因為哺乳動物主要在夜間活動,紫外線視覺在夜間對它們幾乎沒有用處。 這種共同的祖先紫外線敏感性可以解釋為什麼一小部分但種類繁多的哺乳動物重新獲得了看到紫外線的能力。 如果科學家能夠弄清楚馴鹿是如何防止紫外線損害它們的眼睛的,那麼這可能會為治療人類的視力喪失找到新的方法。 普通人在一生中會損失 20% 到 30% 的中央感光細胞,這主要歸因於光照暴露。 “我們或許能夠更好地應對與年齡相關的視網膜細胞損失,甚至可能是與年齡相關的黃斑變性,”Jeffrey 說。
與此同時,馴鹿能夠感知紫外線,同時又能抵抗這些強大射線造成的損害這一發現,將為理解北極動物如何適應在地球上最極端的棲息地之一生存開啟一扇新的大門。