论文摘要：棕色田鼠视锥细胞类型及辨色能力研究

视觉系统在哺乳动物的所有感觉系统中具有十分重要的意义，外界信息中有80%是通过视觉系统接收、感知和处理的。动物的各种生态习性，生理特性，生活习惯等都和视觉有密切联系。视觉包括光觉﹑色觉和形觉，视觉的重要功能之一就是对颜色的分辨。视觉系统中的视蛋白分两种，一种是视杆细胞中的视蛋白，另一种是视锥细胞中的视蛋白。视杆细胞对光的敏感性强,在暗环境中能引起视觉，主要感受弱光,无色觉功能。视锥细胞对光的敏感性弱,在较强光照下才能兴奋，但能分辨颜色，有色觉功能。由于不同的视锥视蛋白对不同波长的光敏感，所以动物看到的颜色由视锥细胞的类型决定。

以往认为地下鼠由于很少受到光的刺激,所以它们的眼及视网膜的形态结构和功能强烈退化,眼没有成像功能,不能区分颜色。生物的感觉器官是随着它的生活环境而不断适应进化的，不同的生活环境也会使动物的生理结构，感觉器官等有所差别，地下鼠虽然大都在黑暗洞道中生活，但他们的眼球，晶状体，视网膜等结构是有区别的，这些都是地下鼠长期适应不同的洞道结构及黑暗环境等产生的适应性进化差异。通过免疫组化方法发现,隐鼠脑区一些核团在接受光刺激后，C-FOS蛋白强烈表达，这说明隐鼠有视觉感知能力。对一些地穴生活的哺乳动物进行研究发现,视锥细胞的类型在这些物种中差别很大，隐鼠为典型的二色视者，有大量S-视锥细胞，仅有少量的L-视锥细胞；鼹形鼠为单色视者，仅有L-视锥细胞,没有S-视锥细胞。一些学者认为某些动物的辨色能力和它们对有色植物的取食行为有关，但最近研究发现,植物花等的进化远远落后于色觉的进化。生活在地下黑暗环境中的哺乳动物,它们的视觉系统是不灵敏的,有些甚至严重退化，它们寻找食物时植物的颜色对它们没有多大影响。所以，研究地下鼠是否能够对不同波长进行区分，可以进一步了解地下鼠的视觉功能,也可以补充生物适应性进化与视觉的关系，还能分析黑暗环境对地下鼠生理特性等的影响。

棕色田鼠亦称北方田鼠,主要分布于我国华北﹑华东以及河南等地，以夜行为主,有较为严格的地下洞道生活习性,视觉器官与许多地下鼠一样,也发生了相应退化。关于棕色田鼠的研究主要集中在形态特点﹑生理特性﹑生态习性和遗传特征等方面，对其感光细胞及辨色能力的研究未见报道。本研究运用免疫荧光技术和行为学研究方法，对棕色田鼠视锥细胞的类型及辨色能力进行研究，探讨棕色田鼠面对不同波长的光，是否有辨别能力，得到如下结果：

        1.棕色田鼠存在两种视锥细胞,较多的L-视锥细胞和较少的S-视锥细胞。L-视锥细胞平均密度为19682±1710/mm2,S-视锥细胞平均密度为13869±3424/mm2,且这两类视锥细胞在视网膜不同区域的分布较均匀，没有明显的密集区或分散区。

        2.棕色田鼠为典型的二色视者,视网膜中不同类型的视锥细胞使其可以感受不同颜色的光,它的二色视觉与它的生态习性是相适应的。

3.在红光和蓝光条件下，棕色田鼠的行为反应有明显差异。不同波长的光照对棕色田鼠嗅底物﹑跑动﹑挖掘﹑探视和修饰行为影响很大，对进食行为没有影响。棕色田鼠在蓝光下比较安静，在红光下相对活跃。这与其大部分时间在地下黑暗环境中生活的习性相适应。

 

 
    总之,本研究表明：棕色田鼠虽然长期营地下生活，但是视器结构没有退化，有可以感光的细胞，对外界的光线等刺激有反应，所以能够适应短时间的地面活动。棕色田鼠两种类型的视锥细胞,使其具备了二色视觉的条件,且对不同波长的光能够进行区分。棕色田鼠对不同波长光的行为反应差异极其显著,但这些光学信息是否传入到大脑,在大脑中进行整合有待进一步研究。另外，棕色田鼠是否具有成像功能也需要进一步研究。

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