红色还是绿色?生物钟或许影响着我们对颜色的偏好

科技工作者之家 2019-09-20

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一个多世纪以来,看似毫不起眼却又无处不在的果蝇已经帮助科学家们在人类遗传学、疾病和行为等研究领域获得了一项又一项的突破。近日,由美国迈阿密大学研究者领导的一项新研究再次证实,时间会影响这种有翅昆虫对颜色的偏好,这可能意味着,我们对颜色的选择也可能会随着一天中时间的变化而变化。

在9月18日发表于《自然》杂志上的论文中,研究者主要阐释了两个出乎人们意料的发现:一是在有选择的情况下,果蝇会在早上和傍晚比较活跃的时候被绿色光线所吸引。然而在中午时分,当它们像人类一样感到困倦、行动迟缓而且很可能小憩一番的时候,红色或昏暗的光线则变得更具吸引力。

二是黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)会“极力避免”蓝色光线,这颠覆了科学家们几十年以来的假设。在20世纪70年代进行的实验曾提出蓝色光线会吸引果蝇,是其生物钟的主要驱动力。“果蝇不选择蓝色确实令人吃惊,但更令人意外的是它们对颜色的偏好会随一天中时间的变化而改变的这一事实。”论文的资深作者、物理学助理教授Sheyum Syed说,“人类可能也会如此,这或许解释了为什么很难确定颜色是如何影响着我们的选择的。”

研究者将数百只果蝇放到了小型彩色试管中,并在一头放置了食物,另一头用塞子堵住。试管分为三个小室,分别被涂以绿色、红色和蓝色,果蝇可以在其中自由穿梭。之后,研究者每次连续14天记录下了果蝇在12个小时的光照交替12个小时的完全黑暗中的运动。“它们确实不喜欢蓝色光线。”Syed实验室的学生 Stanislav Lazopulo说,“开始时我还以为是计算机程序或者实验视频出了差错。”

事实上,什么差错也没有。果蝇一直都在避免进入蓝色区域,即使研究者将食物放在了蓝光处,果蝇也只是会为了觅食而短暂停留一下。相对的,当早上光线亮起后的两小时,果蝇就开始集中在绿色区域。中午时,它们对绿色的偏好以及活跃度都开始消失,一半留在绿色区域,一半选择红色或光线较暗的区域。大约在熄灯前的一小时,果蝇们开始回到绿色区域处,同时也会变得更活跃。后来,在熄灯阶段,果蝇会随机地分布在三个区域,研究人员说,这表明,“光线对我们所观测到的果蝇行为模式来说至关重要。”

通过一系列的遗传学操作,研究者还发现果蝇的颜色导向行为不仅仅依赖于视觉系统,同时也涉及到其腹部的感光细胞(这些细胞也可以感受到蓝色)。内在的生物钟指导了它们留在绿色位置还是昏暗光线下的选择。当敲除生物钟相关基因后,不管是不是到了中午时分,果蝇都会一直留在绿色区域。不过此时的果蝇仍然会避免蓝色,这要归功于独立于生物钟相关基因的腹部感光细胞。

以上研究成果对人类行为研究的意义尚待发掘。但自110年前胚胎学家Thomas Hunt Morgan 开始培育果蝇,这种常见的害虫已经成为了地球上被研究的最多同时也是被报道最多的动物,我们还需要从它身上学习很多东西。

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编译:Sky 

审稿:西莫 

责编:张梦

期刊来源:《自然》

期刊编号:0028-0836

原文链接:

https://news.miami.edu/stories/2019/09/study-gives-the-green-light-to-the-fruit-flys-color-preference.html

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