科学家首次使用生物发光闪烁观察鱼类教育
一项新的研究首次证明,在没有环境光的情况下,生物发光闪光可以促进鱼类的学习。在美国自然历史博物馆的研究人员的带领下,这项研究提出了在深海进行鱼类学校教育的可能性,在此之前,人们认为鱼类太深,以至于鱼类无法协调彼此的运动。该研究发表于今天的PLOS ONE期刊。
在这些生物发光学校之一中间是我作为海洋生物学家所经历过的最神奇的事情之一,”第一作者,巴鲁克学院生物学教授,博物馆研究助理David Gruber说。Gruber是该团队的一员,偶然遇到了成千上万的手电鱼(Anomalops katoptron),同时在所罗门群岛的一个偏远岛屿上进行水肺潜水。“这就像电影”阿凡达“中的一个片刻,因为我们看到了生物发光闪烁的河流,就像一条青砖路,沿着珊瑚礁下行。”
据估计,世界上超过25%的鱼类学校,这种集体行为被认为可以降低捕食的风险,并使鱼类更容易获得食物和配偶。但是,学校教育的鱼类依赖于他们相互看见的能力,这一观点得到了鱼群学校的观察所支持,这些观点在极低的光照水平下分散。所以当研究团队 - 包括博物馆鱼类学系馆长约翰·斯帕克斯(John Sparks)在黑暗中遇到学校手电筒鱼时,这真是令人惊讶。
这简直令人惊讶 - 我们观察到成千上万的手电筒鱼使用同步生物发光闪光来协调它们的运动并促进在完全黑暗中的学习行为,这种行为和功能以前没有报道用于生物发光,”Sparks说,他是资深作者。论文。
生物发光是生物通过化学反应产生的可见光。手电筒鱼通常隐藏在礁石裂缝和白天的洞穴中,只在无月的夜晚冒险,它们的眼睛下方有口袋,里面充满了生物发光细菌,这些细菌由器官操纵,使它们能够以不同的图案“闪烁”。
研究人员收集了所罗门群岛学校的镜头 - 这是生物发光手电鱼的最大记录聚集体,由数千人组成 - 作为2013年旅行的一部分,并于2016年和2019年返回偏远的无人居住的火山岛以收集更多数据。为了捕捉鱼在其自然环境中的夜间行为的镜头,必须在没有人造光的情况下进行观察。水肺潜水员和三人潜艇都使用了一套低光照相机,包括定制的水下高速,高分辨率科学互补金属氧化物半导体(sCMOS)相机。