本周《自然》发表的一篇论文 Molecular tuning of electroreception in sharks and skates 报道了负责鲨鱼和鳐鱼电信号检测细胞的独特生理特性。这些研究结果表明了感官系统如何通过独特的分子和生物物理修饰来适应动物的生活方式或生态位。

 

古代软骨脊椎动物，如鲨鱼、鳐鱼和魟鱼，拥有专门的电感应器官，能够检测微弱的电场并将这些信息传递给中枢神经系统。鲨鱼和鳐鱼使用类似的低阈值电压门控钙离子通道，加上不同的专门调节的钾离子通道来调控这种活动，借此检测电信号。鲨鱼使用这种能力来捕食，而鳐鱼则用它来相互沟通。

 

 

Fig 1. 鲨鱼电感应细胞的主要钾离子电流

 

图片来自论文

 

美国加州大学旧金山分校的 David Julius 及其同事表明，网纹猫鲨 （Scyliorhinus retifer） 的电感应细胞表达特化的电压门控钾离子通道，这些通道会发出大规模重复性的膜电涌，以响应小而短暂的电刺激。与之相比，猬白鳐 （Leucoraja erinacea） 则使用钙激活钾离子通道产生小而可调的膜电压振荡，引起刺激依赖性囊泡释放。作者认为，这些独立的分子适应或可促进鲨鱼利用类似开关的阈值电感应探测器进行捕食，而使鳐鱼具备电通信等精密的功能。

 

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0160-9?token=+CTq7hzVnBn/P6NfqXZTXzdmqDus+tbYwMMAjR7fPdzLFi53hDiv75pC0JIKSS5i&referrer_url=https%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Farticles%2Fs41586-018-0160-9.epdf%3Fshared_access_token%3DGO3OqRiXxQ5WlEQzBeohxtRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0PRQ4VJjtce_-AhwIXMU1hQNJX8U3ktsD08xRgoJZjBJH0gXHFScgv9r38icI3IBBgtOcd4DBKJjfcGNpey5hwt2vteq7lfPJB3Dlz37yWtJ1uszXj2-FLDhG6DGNZURoM%3D