格陵蘭睡鯊的視覺(jué)之謎

格陵蘭睡鯊（

Somniosus microcephalus

過(guò)去的研究表明，在格陵蘭周邊海域，格陵蘭睡鯊的眼睛常常被一種名為

Ommatokoita elongata

然而，在一項(xiàng)新發(fā)表在《自然·通訊》上的研究中，一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、組織學(xué)以及功能性實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，格陵蘭睡鯊實(shí)際上保留了一套完整的視覺(jué)系統(tǒng)，并且高度適應(yīng)于弱光環(huán)境下的生活。這一結(jié)果挑戰(zhàn)我們對(duì)衰老、視覺(jué)與壽命的既有認(rèn)識(shí)。

生活在昏暗深海中的格陵蘭睡鯊。（圖/Ghislain Bardout）

視網(wǎng)膜上的光感受器

脊椎動(dòng)物的視覺(jué)系統(tǒng)是在多種不同的光照環(huán)境中進(jìn)化而來(lái)的，這個(gè)光照環(huán)境包括明亮的陸地棲息地，也包括永遠(yuǎn)處于黑暗中的洞穴和深海。在大多數(shù)脊椎動(dòng)物中，視覺(jué)依賴于兩種類(lèi)型的視網(wǎng)膜光感受器：

• 視桿細(xì)胞，專門(mén)適應(yīng)于弱光條件下的暗視覺(jué)；

• 視錐細(xì)胞，專門(mén)適應(yīng)于強(qiáng)光條件下的明視覺(jué)。

視桿細(xì)胞與視錐細(xì)胞的相對(duì)比例，以及它們所表達(dá)視蛋白的光譜調(diào)諧特性，主要由生態(tài)環(huán)境壓力所塑造。深海物種和夜行性物種通常具有以視桿細(xì)胞為主導(dǎo)的視網(wǎng)膜，在某些情況下甚至完全缺乏視錐細(xì)胞，例如某些夜行性爬行動(dòng)物、深海硬骨魚(yú)類(lèi)以及深海鯊魚(yú)。

鑒于格陵蘭睡鯊所處的環(huán)境極其昏暗，且視覺(jué)可能受到寄生蟲(chóng)遮擋，再加上其異常漫長(zhǎng)的壽命，人們推測(cè)這種物種可能已經(jīng)失去了視覺(jué)能力。

未曾退化的視網(wǎng)膜

Dorota Skowronska-Krawczyk是新研究的通訊作者，她在觀看了大量關(guān)于格陵蘭睡鯊的視頻后發(fā)現(xiàn)，它們會(huì)把眼球轉(zhuǎn)向光源。這促使Skowronska-Krawczyk想要進(jìn)一步深入了解這一問(wèn)題。

在新的研究中，Skowronska-Krawczyk和她的研究團(tuán)隊(duì)使用了在2020至2024年間，于格陵蘭島迪斯科島哥本哈根大學(xué)北極站附近海域捕獲的格陵蘭睡鯊。他們對(duì)這些鯊魚(yú)的眼球進(jìn)行了解剖。

通過(guò)組織學(xué)分析，他們發(fā)現(xiàn)格陵蘭睡鯊的視網(wǎng)膜同樣呈現(xiàn)出一種純視桿結(jié)構(gòu)。此外，格陵蘭睡鯊的視網(wǎng)膜還表現(xiàn)出多種與弱光環(huán)境適應(yīng)相關(guān)的形態(tài)特征，包括高度密集且拉長(zhǎng)的視桿細(xì)胞，以及相對(duì)較薄的視網(wǎng)膜內(nèi)層，其結(jié)構(gòu)與其他深?；蛞剐行怎忯~(yú)的視網(wǎng)膜高度相似。

另外，他們還發(fā)現(xiàn)，格陵蘭睡鯊視網(wǎng)膜的各個(gè)層次均保持完整。換言之，盡管所檢查的視網(wǎng)膜樣本來(lái)自估計(jì)年齡已超過(guò)一個(gè)世紀(jì)的成年格陵蘭睡鯊，但并未觀察到任何明顯的視網(wǎng)膜退行性變化跡象。

為了進(jìn)一步評(píng)估格陵蘭睡鯊的視網(wǎng)膜是否存在與年齡相關(guān)的退行性變化，他們?cè)谝暰W(wǎng)膜的冷凍切片上進(jìn)行了進(jìn)一步檢測(cè)，目的是檢測(cè)DNA碎片化——這是細(xì)胞凋亡以及其他多種細(xì)胞死亡形式的典型標(biāo)志，而這些過(guò)程通常與脊椎動(dòng)物的退行性變化密切相關(guān)。

結(jié)果顯示，在格陵蘭睡鯊的視網(wǎng)膜切片中，并未觀察到任何DNA碎片化。這意味著，格陵蘭睡鯊的視網(wǎng)膜中不存在正在進(jìn)行的DNA損傷或細(xì)胞死亡過(guò)程。

視覺(jué)、壽命與衰老的全新視角

這些研究結(jié)果表明，格陵蘭睡鯊能夠在數(shù)百年的時(shí)間尺度上維持視力，并且未出現(xiàn)視網(wǎng)膜退化的跡象；同時(shí)，它們也高度適應(yīng)了極端的弱光環(huán)境。研究人員表示，像格陵蘭睡鯊這樣壽命極長(zhǎng)的物種，能讓我們學(xué)到大量關(guān)于視覺(jué)與壽命的信息。

這些發(fā)現(xiàn)為探索治療視力喪失以及各種眼部疾病的新方法打開(kāi)了大門(mén)。此外，新研究也引出了更多問(wèn)題，例如視覺(jué)是如何進(jìn)化的、哪些機(jī)制能夠讓組織長(zhǎng)時(shí)間保持存活與健康，以及如何將這些知識(shí)應(yīng)用于人類(lèi)。

#參考來(lái)源：

https://news.uci.edu/2026/01/05/eye-opening-research/

https://www.nature.com/articles/s41467-025-67429-6

#圖片來(lái)源：

封面圖&首圖：Ghislain Bardout