无处可藏！神秘电子“第六感”让鲨鱼在海中精准捕猎

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根据美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）资助的一项研究发现，这可能是鲨鱼的电感应器官在探测到附近猎物发出的微小电场时的反应。研究结果发表在《自然》（Nature）杂志上。

研究表明，鲨鱼的反应可能与鳐鱼（skates）的同一器官的反应非常不同，扁平、有鱼翅的鳐鱼是鲨鱼和刺鳐（sting rays）在生物进化上的近亲，这也许有助于解释为什么鲨鱼在寻找猎物时利用电场来准确地定位猎物，同时鳐鱼用电场来寻找食物、同伴和伴侣。他们还展示了编码蛋白质的基因，被称为离子通道（ion channels）的基因是如何控制鲨鱼独特的“第六感”的。

“离子通道基因在控制信息如何通过神经系统方面起着关键作用。这种基因的突变可能是毁灭性的，会引发各种疾病，包括囊性纤维化和某些形式的癫痫、偏头痛、瘫痪、失明和耳聋。”美国国立卫生研究院神经系统疾病和中风研究所副所长、医学博士Nina Schor说。“像这样的研究强调了单个离子通道基因在任何神经系统中都可以发挥作用，包括鲨鱼、鳐鱼或人类。”

研究小组比较了小鳐鱼与网纹猫鲨（chain catshark）的电感受器细胞的电流记录。他们发现，虽然两者的电感受器细胞对相同范围的电压变化都很敏感，但反应却非常不同。鲨鱼记录的电流反应比鳐鱼的要大得多，它们对每种电压反应的电流大小和波状都是一样的。相比之下，鳐鱼细胞对不同的电压的反应，会随着电压的变化而产生不同电流大小和波状。

研究人员指出，尽管鲨鱼和鳐鱼的电感受器可能使用了相同类型的电压感受体——钙离子通道来感知电流变化，但它们似乎使用非常不同的钾离子通道来形成反应。鲨鱼细胞使用了一种特殊的电压激活通道，这种通道支持大量的重复反应，而鳐鱼细胞则使用钙激活钾离子通道来抑制初始电流。

此外，他们还指出，细胞处于电流休息时的电压也可能影响动物的反应。鲨鱼的电压比鳐鱼的稍低一些，在一定范围内可以刺激钙离子通道产生更强的电流。这些差异也影响了电感受器如何向神经系统的其他部分传递信息。

结果表明，无论电压大小，鲨鱼电感受器释放的神经递质数基本相同。相比之下，更大的电压会使得鳐鱼电感受器细胞发送的信息更多，反之则更少。这些差异影响了鲨鱼和鳐鱼对模拟猎物产生的电场的反应。

编译：邵颖   审稿：Peter Wang

责编：南熙

来源：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-05/nion-eas053018.php

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