眼睛是我们接收外界信息的一个重要器官，通过眼睛我们才能看到这个多样的世界。但人类的视觉和其他物种有着很大的差别，更有一些物种眼睛的结构和色彩感知能力远不如人类，虽然其近亲进化出了复杂的眼睛，那些眼睛只有简单结构的“古老”物种，是如何保持其原始眼睛特征的？
5月11日，《自然-生态与进化》杂志发表了明升官网明升体育app院南海海洋研究所研究员喻子牛团队的一项最新研究成果，论文中突破性地解开了“活化石”软体动物鹦鹉螺独一无二的“针孔眼”的基因密码。
鹦鹉螺这种目前稀有的软体动物在地球上生存已经有5亿多年了，甚至早于恐龙；而且，它在漫长的演化历程中变化很少、依然保留了很多祖先的古老特征，如螺旋外壳和针孔眼等，被称为海洋动物中的“活化石”。因此在生物学进化中有很高的研究价值，颇受科研界关注。论文通讯作者喻子牛告诉《明升官网明升体育app报》，鹦鹉螺的眼睛缺乏晶状体，利用小孔成像调节视力，在进化中属于比较初级的“针孔眼”，它的许多近亲物种（如章鱼、乌贼等）却都和人类相似，属于具有晶状体的“相机眼”，然而鹦鹉螺眼睛是如何进化出来的，尚未有相关的研究结论。
喻子牛介绍，研究团队在国际上首次完成了鹦鹉螺基因组测序，通过比较基因组学和反向验证法分析表明，鹦鹉螺基因组中不但缺失了晶状体发育的关键转录因子NRL/Maf，同时还缺少了构成了晶状体主要蛋白S-crystallin基因，导致晶状体无法发育，因此共同促进了鹦鹉螺针孔眼的形成。另外，鹦鹉螺基因组仅保留最简单的光信号传导通路和唯一的感光分子r-opsin，还无法识别颜色，是一个彻彻底底的“色盲”。在眼睛中，11-顺式视黄醛可以通过视黄醛异构酶来产生，它和opsin分子共同决定了对光的敏感度。在章鱼、乌贼等头足动物中，11-顺式视黄醛是通过视网膜色素Retinochrome产生的，而在人类等高等动物，则是通过RPE65催化完成的。鹦鹉螺则具有Retinochrome和RPE65双重视黄醛异构循环系统，且RPE65这个基因在它的基因组中还出现了特异性扩张，表明这可能与通过11-顺式视黄醛大量生成来提高其感光能力，从而适应昼伏夜出的生活习性。
该研究丰富了软体动物进化的基础理论研究，更是为鹦鹉螺这一独特物种具有“针孔眼”古老特性形态找到了原因。“达尔文曾说，眼睛的进化是一个不可解释的‘困惑’，其中包含了很多的奥秘，我们希望能一步步揭开这种奥秘，解开一个个关于眼睛进化的遗传密码”，喻子牛说。
由于外壳具有规律美丽的螺旋形态，鹦鹉螺具有良好的观赏性和装饰性，这一商业价值也造成了一定程度上的非法捕捞。喻子牛指出，鹦鹉螺类现存物种数量不多（6种），种群资源数量极为稀少，目前也无法进行人工繁育，他呼吁公众提高保护意识。
相关论文信息：http://doi.org/10.1038/s41559-021-01448-6
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