與許多其他鳥類在飛行中追逐獵物不同,阿卡迪亞食蠅鳥更喜歡從棲息處伏擊昆蟲。研究人員最近在這些鳥類的眼睛中發現了一種奇特的結構,可能有助於它們在靜止不動時追蹤移動的昆蟲。
紐約州立大學普拉茨堡分校的視覺生態學家盧克·P·泰瑞爾和他的同事發現,食蠅鳥視網膜中心的感光細胞,或稱光敏感細胞,包含超大的線粒體。這些成分(為細胞產生能量)的每一個都被數百個油滴包圍,形成一個細長的球狀物。科學家們之前在斑馬魚和樹鼩的眼睛中觀察到大型線粒體,並且許多鳥類的感光細胞含有用於調節光線的油滴。但生物學家此前從未觀察到像食蠅鳥這樣的光學結構。
華盛頓大學聖路易斯分校的視覺科學家約瑟夫·科爾博說,這種結構“有點令人震驚”,他沒有參與這項研究。“這完全出乎意料。在任何物種中,無論是鳥類還是其他生物,都沒有這種獨特的火箭船形狀。”
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泰瑞爾指出,其他一些鳥類的感光細胞也含有油滴——但通常只有一個大的油滴。在食蠅鳥的情況下,他說,“有成百上千個油滴,而且它們非常微小,並密集地包裹線上粒體周圍,這也非常不正常。”“幾乎像包裝花生。”泰瑞爾於二月份在預印本伺服器bioRxiv上釋出了這項研究,此後已將其提交給同行評審期刊。
油滴會濾除較短波長的光,只允許較長波長的光(橙色和紅色)透過。研究人員認為,這些波長可能會促使線粒體中的某些酶為視網膜細胞產生更多能量,正如研究人員之前在小鼠身上證明的那樣,泰瑞爾說。“這種能量可以用來讓細胞每秒放電更多次,”他解釋說。“這就像相機上的更高幀率。”他說,這可能使食蠅鳥能夠更有效地追蹤快速移動的獵物。
科爾博敦促謹慎推測該結構的能量增強作用,並指出,如果出於這個原因存在如此專門的適應,那麼它可能會在鳥類物種中更廣泛地存在。他不確定除了過濾和引導不同波長的光用於其他目的之外,它可能還有什麼功能。“我猜這[只]是一種花哨的、改良的油滴,”他說。泰瑞爾和他的同事也在小食蠅鳥中發現了視網膜結構。他現在正在調查與這些食蠅鳥密切相關的鳥類是否具有相似的結構。*
*編者注(2019年9月24日):本段在釋出後進行了編輯,以澄清該結構也在小食蠅鳥中被發現。
