紫外线视觉和视觉感受
紫外线视觉已经被记载在各种陆地生物包括昆虫、鸟类、两栖动物、爬行动物和哺乳动物(53-55)。因此毫不奇怪,许多水生生物也能够感知光线的紫外光谱。大部分紫外线感光细胞在水生生物中描述的鱼类;然而,紫外线感光细胞也被报道在细菌和藻类以及一些种类的原生动物、环节动物、动物和甲壳类动物(表1)。
14.4.1与生境与年龄的关系
许多紫外线感光细胞有最大吸收峰对紫外线a范围但紫外线b光感受器被记录在一些物种(表1)。紫外线视觉罕见的一种解释是,UV - b辐射可能更具破坏性。例如,据报道,白内障发生在一些鱼类栖息浅水区[56]。因此看到的紫外线a可能对眼睛有害;然而,长期暴露于紫外线a辐射也可能潜在的破坏性,虽然不到紫外线。此外,因为眼睛是光子,不是energy-counters,看到在紫外线a提供了更多的光比紫外线b。然而,可见光光子提供比紫外线,紫外线视觉好奇的特征(见部分14.4.2)。
一些作者认为紫外线感光细胞随生境,吸光度与波长峰值出现在光环境[57-59]。在某些情况下,物种如陆克文Scardinius erythroph-thalmus[60]和棕色的鳟鱼,斑鳟属trutta[61],显示对应的光谱灵敏度的季节性变化季节性光环境的变化与昼长和温度有关。大多数这些变化都在更长的波长更短的波长灵敏度保持相同的[62]。行为的变化也建议为光谱灵敏度的变化,如觅食在深层地层表面在夏季和冬季期间[60]。
紫外线感光细胞在某些鱼类不仅随栖息地,而且随着年龄的增长。许多鱼类,如Lepomis gibbosus,如刺蛾,和斑鳟属sp,拥有UV光感受器与成熟幼虫但失去他们(63、64)。这个损失的紫外线感光恰逢栖息地从表层海水转向更居于水底的海域除了改变饮食从小型到大型浮游动物的猎物和/或鱼(63 - 65)。然而,一些种类的salmonoids紫外线感光细胞消失和出现在成年人早期生活史阶段。例如,紫外线锥和紫外敏感性红大麻哈鱼,雄鱼nerka,减少在smoltification和重新出现在青少年或成人晚期阶段[66]。作者还指出,紫外线锥的安排在视网膜上的成年红大麻哈鱼是类似于盐水的鲑鱼,0。tshawytsha和0。凯塔,收集而迁移回到出生溪流或在溪流产卵。这表明紫外线感光细胞迁移期间可能帮助导航。金鱼和种鲤科的保留他们的紫外线光感受器的成年人。 These species experience little to no change in habitat or diet and therefore a change in the spectral sensitivity of their photoreceptors would not be expected. Ontogenetic changes in spectral sensitivity among aquatic species other than fish are less well known.
14.4.2适应意义
紫外线视觉的自适应作用并不完全理解。在一些生物,紫外线光感受器协助导航和定位,与e-vector相关的偏振光字段(67、68),而在他们已经被证明是提高颜色歧视[69]。识别同种个体之间的通信和紫外线波长的伴侣一直在猜测的珊瑚礁鱼类(20、27),最近,一些海洋鱼类的上皮粘液被发现含有防紫外线成分,这可能是被鱼与紫外线视觉[70],因此,建议一条鱼可以看到另一个“晒黑”或“untanned”,可能在视觉交流发挥着重要的作用。
紫外线感光细胞也被认为帮助猎物在视觉检测的觅食提高猎物对比(20、63、64)。浮游猎物,如水蚤和Diaptomus,吸收太阳辐射的近紫外线[71]。由于这个原因,这些浮游动物可能显得比周围的背景。此外,浮游的猎物还散射光和可能出现的方向取决于浅或深照明,形状,和折射率差异(图5)[71]。幻影蚊的幼虫Chaoborus trivittatus蓝光大于长波长反射红光而反射率曲线预测,将转向更短的波长随着入射角的增加[72]。这些差异在反射假设减少能见度视觉喂鱼,因此减少死亡率。这将是对鱼没有紫外线感光细胞,但短的波长的反射率增加可能会增加可见性与紫外线视觉觅食。
实验表明,幼虫鱼饲料做得更好
表1。调查的紫外线光感受器的分布在水生生物中。(这个列表是不完整的。)微量分光光度测定法和MSP缩写。
生物
方法
波长的最大响应或absoption (nm)
参考
细菌 |
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突变、大肠杆菌 |
行为 |
396 - 450 |
[89] |
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紫色的真细菌,Ecotothiorhodospira halophila |
行为 |
N /一个 |
[90] |
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海水细菌,Halobacterium halbium |
行为 |
280年,370年 |
[91] |
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浮游植物 |
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藻青菌,Chologloeopsis |
生理学、马斯河感应 |
310年 |
[76] |
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绿藻假根,羽藻属plumosa |
生理学、马斯河感应 |
260年,310年 |
[92] |
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原生动物 |
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纤毛虫 |
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Chlamydodon摩涅莫辛涅 |
行为 |
360年 |
[93] |
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赭纤虫日本血吸虫 |
行为 |
N /一个 |
[33] |
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环节动物 |
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Alciopid蠕虫,Torrea念珠菌 |
电生理学 |
400年 |
[77] |
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类动物 |
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海葵,Anthopleura xanthogrammica |
行为 |
360年 |
[91] |
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软体动物 |
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巨型蛤,Tridacna sp。 |
电生理学 |
360年 |
[94] |
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甲壳类动物 |
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枝角目动物,水蚤麦格纳 |
行为 |
348年 |
[75] |
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Harpacticoid桡足动物,Tigriopus californicus |
行为 |
N /一个 |
[44] |
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Ectoparasitic桡足动物,Lepeophtheirus salmonis |
行为 |
352 - 400 |
[95] |
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小龙虾,Procambarus山字草 |
MSP |
440年 |
[53] |
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螳螂虾,Pseudosquilla纤毛虫 |
MSP |
400年 |
[96] |
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深海oplophroid虾 |
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Systellaspis debilis |
行为 |
410年 |
[35] |
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Janicella spinacauda |
电生理学 |
370年 |
Oplophorus spinosus Oplophorus gracilirostris 河口潮间带螃蟹 蟹reticulatum 美国结节 Pinnotheres ostreum 虾,Palaemonetes寻常的 大螯虾,Panulirus argus 马蹄蟹,鲎波吕斐摩斯 鱼 Clupeomorpha 鳀鱼北部Engraulis mordax 骨鳔总目 小鱼,Phoxinus光滑的 罗奇,Rutilus Rutilus 金鱼,Carassius auratus 鲤鱼,Cyprnus carpio 鲐,鲐aequipinnatus 金色的黑眼圈,东部Notemigonus crysoleucas 陆克文,Scardinius erythrophthalmus 日本鲦鱼,Tribolodon hakonensis 鲑形目彩虹鳟鱼,雄鱼mykiss褐鳟鱼,斑鳟属trutta大西洋鲑鱼,大西洋鲑红大麻哈鱼,雄鱼nerka棘鳍总目孔雀鱼,Poecilia latipinna孔雀鱼,p .试翻车鱼Lepomis spp。黄色,如蛾大西洋牛臀肉,Menidia那Menidia鳉鱼,Fundulus heteroclitus加州topsmelt Atherinops亲近种电生理学电生理学行为行为行为电生理学MSP,电生理学电生理学 操作性条件反射MSP 心率调节 MSP、行为electophysiology 心率调节 MSP,电生理学 MSP MSP MSP MSP MSP MSP MSP
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