點擊關注「有料有趣又專業」的科普期刊《百科知識》
比目魚,因成魚身體左右不對稱、兩隻眼睛均位於頭部的同一側而得名。在中國文化中,比目魚常常被視為愛情忠貞的象徵。不過,比目魚的兩隻眼睛為什麼會長到同一邊去呢?從古至今,不少學者對這一問題給出了各種各樣的解釋,上海海洋大學的鮑寶龍教授更是對該問題進行了20餘年的研究。1994年,正在師從著名魚類學家孟慶聞教授讀研究生的鮑寶龍,首次接觸比目魚的苗種培育工作。他觀察發現,雖然比目魚的仔魚與正常魚類一樣左右對稱;但在長成過程中,它的一隻眼睛逐漸往上移動,越過頭背部到身體的另一側,身體隨之同步逐漸傾斜,最終倒伏在水底生活。這樣的變化不禁讓鮑寶龍心生好奇:比目魚的眼睛為什麼能移動?為什麼是這一隻眼睛移動,而不是另一隻眼睛移動?究竟是什麼在調控比目魚眼睛的移動呢? 對於這些問題,早在19世紀就出現很多假說進行解釋。1987年,英國學者布魯斯特綜合前人假說,並通過觀察多種比目魚類發育過程的頭骨變化,提出了自己的假說。他認為,比目魚眼睛的移動是由頭骨變形造成的,其中主要包括額骨的扭轉和左右側篩骨的不對稱擴大。布魯斯特的假說得到大部分人的認同,雖然這個假說看起來挺有道理,但是仔細分析下來還是有些模糊不清的地方。比如,額骨位於眼睛的上方,且與眼睛並沒有直接接觸,用其扭轉所產生的力帶動眼睛向上移動,顯然不是一個最優選項。(這就像有一個比較重的箱子,在沒有任何搬運工具的情況下,想讓它向前移動,最省力的方法是在後面推,而不是在前面轉圈企圖帶動周圍的風捲起箱子向前。)鮑寶龍據此大膽推測:眼睛下方有限區域內分裂的細胞之間產生擁擠,驅使其上方的眼睛向上移動。在牙鮃、半滑舌鰨、塞內加爾鰨三種比目魚的眼睛的移動過程中,人們確實發現移動眼下方有限區域內分裂的細胞明顯多於上方,另一側的非移動眼則剛好相反。此研究結果並不支持布魯斯特假說,但非常符合賈爾於19世紀提出的假說,即「比目魚類哪隻眼睛移動,取決於兩隻眼睛之間哪隻眼睛更『強』,『強』的眼睛將會移動,『弱』的那隻眼睛將停留在原來的位置;移動的眼睛將沿著透明皮膚下面的一條繞過頭背面的『路線』進行」。由於當時的學者批評賈爾的假說僅僅是一個推測,並沒有實驗依據,所以此假說一直以來都沒有被業界認可。▲ 上海海洋大學魚類學教授鮑寶龍
Q:為什麼是比目魚的這一隻眼睛移動,而不是另外一隻眼睛移動呢?鮑寶龍實驗室及其合作者的這些研究成果已在國際著名的雜誌《自然-遺傳學》(Nature Genetics)、《發育生物學》(Developmental Biology)上發表。目前,鮑寶龍實驗室與合作者正在繼續探索比目魚類眼睛移動的適應進化的分子機制。希望在不久的將來,人類能徹底揭開比目魚類眼睛移動背後的謎底。