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全台灣最權威性的全球暖化知識套書由新任環保署副署長 葉欣誠博士 審定,您怎能錯過! ..許多研究生可以和天生眼盲的墨西哥燈魚(Mexican tetra)產生共鳴,因為牠們根本沒有時間休息。
研究人員推測墨西哥燈魚一夜只睡幾個小時。根據紐約大學的Richard Borowsky在一份學校的新聞稿中表示:「這些魚生活在一個食物缺乏、而且食物的出現是偶然且不可預期的環境裡面。所以如果在有食物漂過來時睡著了,牠們就會錯失一餐而且錯失好運。」
Borowsky和他的同事們,Erik Duboué和Alex Keene,發現眼盲的墨西哥燈魚需要的睡眠遠少於與牠屬於同一物種的明眼表親。研究人員觀察黑暗中的魚可以揭示人類的睡眠障礙。Borowsky解釋:「在某些方面,洞穴盲魚的睡眠顯型(phenotype,表現某一顯性特徵之生物個體或群體)和那些有睡眠障礙的人相似。牠們會去睡覺,但僅限於相對短的時間,然後牠們醒了,並在相當長的時間裡保持清醒。」
Borowsky說:「接下來的工作是要確認洞穴盲魚負責睡眠調節的基因。它們將是找出負責人類失眠和其他睡眠障礙基因的絕佳候選人。」
研究人員第一次注意到燈魚的睡眠習慣時,是在一項將眼盲的燈魚培育成有視力的燈魚的研究時發現的。
2008年,一項研究發表在當代生物學期刊(Current Biology)時,科學家發現當他們讓來自墨西哥東北部不同的洞穴眼盲燈魚族群混種,只有一個世代的魚兒會恢復視力。這種情況會發生,是因為不同的族群都各自發展出獨立的盲眼演化。因為每個族群都有不同的遺傳變化導致眼盲,所以當魚兒混種後,在牠們的後代恢復了部分可以看得見的能力。
當這項研究進行時,科學家注意到比起牠們看得見的親屬來說,眼盲的燈魚晚上很少在水族槽的底部不活動。
要確定科學家是否真的看到了一個不同的睡覺模式,研究人員用了兩種方法:一種是等到魚兒沒有活力時,輕敲水族槽來觀察牠們是否反應遲緩(一個遲緩的反應意味著一隻想睡的魚)。另一種是剝奪魚兒整晚的睡眠,接著看牠們隔天的反應,如果牠們隔天打了很多次盹,就會被解釋為睡眠剝奪。
在這樣的實驗下,有視力的燈魚反應出想睡卻不能睡的痛苦多過牠們眼盲的表親。
研究人員測定,在24小時內,有視力的燈魚平均睡了超過800分鐘(約13小時),然而眼盲的燈魚平均只睡了110到250分鐘(約2到4小時)。
為了更進一步檢測他們的觀察所得,研究人員接下來讓魚兒混種。他們發現像失明、失眠都是遺傳。因為混種魚會像牠們的眼盲雙親一樣,是不眠症患者。這引導研究人員得出結論:這是一個顯性基因引起的失眠。
眼盲的魚兒來自墨西哥三個不相連結的洞穴系統:Pachón、Tinaja和Molino。這暗示魚兒透過獨立的遺傳途徑得到相同的進化結論,來解決同一個問題,而這就是已知的趨同進化(convergent evolution)。
Borowsky說:「我們曾經紀錄了一個未知的、與山洞相關的顯型,不過這現在有可能變成是水產脊椎動物在洞穴生活最基本的適應能力。」
研究人員清單中的另一個實驗,是去確定究竟是什麼演化的力量推動了不同燈魚族群的生物性聚合。
魚兒的睡眠實驗結果發表在當代生物學期刊。
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