深海鱼类感觉系统的新发现

人们对生活在海洋深处的大多数鱼类知之甚少。这些鱼压力极大，几乎没有光照，水温极低。这些鱼很难在它们的自然环境中观察到，也很难将未受损的标本带到水面或用它们进行实验。

然而，与杰奎琳韦伯教授合作的罗德岛大学的研究生们在学习一种叫做龙鱼的深海鱼类的非凡的有序感觉系统方面取得了巨大的进步，龙鱼是一种具有针状牙齿和生物发光器官的鱼类。

“我很想知道深海里的鱼是如何适应环境中的弱光条件的，”阿什利马兰齐诺说，她是丹佛人，拥有瑞吉斯大学生物学学士学位。“如果光线很少，你可能会认为这些鱼没有充分利用它们的视觉来指导它们的行为。相反，它们的侧线系统可能会变得更加敏感。”

根据Marranzino的说法，鱼使用一种叫做机械感觉侧线系统的感觉系统来检测水流和水中的低频振动。像人类的耳朵一样，该系统使用位于皮肤、头部和身体管道中的微小器官，称为神经瘤，来检测水中的轻微运动，这有助于它们避开捕食者并找到猎物。它还能帮助鱼游向上游，帮助探测障碍物，并帮助鱼群感知最近的邻居。

马兰齐说：“拥有更多的横向感觉器官意味着你对这些流动更加敏感。

此前唯一一项关于龙鱼侧线系统的研究是在1901年用德语发表的，结论是它们有24个神经瘤。然而，通过使用microCT成像和扫描电子显微镜检查前URI科学家Brad Seibel收集的标本和博物馆收藏的标本，Marranzino保守估计龙鱼头部和身体侧面有500多个神经瘤。

“我的研究结果强调了这样一个事实，即这些鱼通过不断发展和依赖这种非视觉感觉系统来适应环境，”她说。

尽管对这一课题已经进行了一百年的研究，但马兰齐诺预测深海鱼类会有大量的神经细胞。这是因为生活在夜间或黑暗环境中的浅水鱼类，以及生活在洞穴中的鱼类——所有的环境光线都很有限——都有类似的大量神经瘤。

“虽然我已经证明了他们的侧线系统非常重要，但我们仍然不太了解他们使用这个系统的行为，”她补充道。

Marranzino说，龙鱼是地球上最丰富的鱼类之一，因此了解它们的生活和行为以及它们如何为深海生态做出贡献非常重要。

她说：“它们中的一些在夜间迁移到浅水区，在那里被金枪鱼和其他对渔业很重要的食肉鱼类吃掉，因此了解它们的生物学以及它们在世界海洋中的生态作用对我们来说非常重要。

此外，Marranzino表示，侧线系统的研究在小型传感设备的开发中发挥着至关重要的作用，这些设备可能很快会用于自主水下航行器，帮助它们导航和探测水中的物体。

Marranzino在6月于华盛顿特区举行的国际脊椎动物形态学会议和7月于新奥尔良举行的鱼类学家和爬虫学家联席会议上介绍了她的研究成果。在后一次会议上，她获得了美国物理学家和爬行动物协会颁发的年度弗雷德里克斯托耶奖，以表彰她在遗传学、发育和形态学方面的最佳学生表现。

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