对人类而言,紫外线 (UV) 辐射是一种威胁:我们看不见它,但它无处不在,增加了我们患黑色素瘤、白内障和其他疾病的风险。 在较高纬度地区,它尤其有害,那里的臭氧层变薄,阻挡太阳紫外线的效果越来越差,冰雪又将紫外线反射回我们身上。所有这些事实都让生物学家感到疑惑:北极哺乳动物是如何适应应对急性的紫外线照射的?它们不仅要忍受两极强烈的光照条件,甚至还要将其用作进化优势?
一项关于驯鹿的研究为此问题提供了一些线索。 伦敦大学学院和挪威特罗姆瑟大学的 Glen Jeffrey 及其同事报告说,有证据表明,这种标志性的北极物种不仅能够抵抗强烈的紫外线对眼睛的损害,而且还能够感知紫外线,而紫外线对于除少数哺乳动物(如某些啮齿动物、蝙蝠和有袋动物)之外的所有动物来说都是不可见的。 他们最近在《实验生物学杂志》上发表了他们的发现。
能够看到紫外线给驯鹿带来了一些丰富的益处。 它的主要冬季食物来源地衣,以及其主要捕食者狼的皮毛,都会吸收紫外线,这使得它们在反射紫外线的雪景中脱颖而出。
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紫外线视觉实际上在哺乳动物的家谱中有着深刻的根源:数亿年前,早期的哺乳动物就有一种短波敏感视觉受体,称为 SWS1,它可以检测到紫外线。 据认为,这种敏感性已经转向更长的波长——远离短紫外线波长——因为哺乳动物主要在夜间活动,紫外线视觉在夜间对它们几乎没有用处。 这种共同的祖先紫外线敏感性可以解释为什么一小部分但种类繁多的哺乳动物重新获得了看到紫外线的能力。 如果科学家能够弄清楚驯鹿是如何防止紫外线损害它们的眼睛的,那么这可能会为治疗人类的视力丧失找到新的方法。 普通人在一生中会损失 20% 到 30% 的中央感光细胞,这主要归因于光照暴露。 “我们或许能够更好地应对与年龄相关的视网膜细胞损失,甚至可能是与年龄相关的黄斑变性,”Jeffrey 说。
与此同时,驯鹿能够感知紫外线,同时又能抵抗这些强大射线造成的损害这一发现,将为理解北极动物如何适应在地球上最极端的栖息地之一生存打开一扇新的大门。