為什麼格陵蘭鯊的眼睛用不壞?

📌 為什麼格陵蘭鯊的眼睛用不壞?

【容易懂 Easy Know】

格陵蘭鯊魚是海中超級長壽的生物 最長可以活到四百歲 牠們雖然活得久 但眼睛上經常插著一條白色的寄生蟲 讓眼睛看起來髒兮兮的 就像一台開了幾百年擋風玻璃全碎的老爺車 科學家以前以為牠們快瞎了 但研究發現我們錯了 這台老爺車搭載了超厲害的「永續視力」系統 雖然牠的眼睛像爛掉的玻璃 但這個玻璃有個特殊功能 它剛好只讓深海中唯一能透光的藍色光線通過 讓牠在黑暗中也能看見 更神奇的是 牠眼睛裡的細胞就像擁有一組二十四小時待命的超級維修隊 只要細胞內的DNA有一點點損壞 馬上就會修復完畢 所以就算活了幾百年 牠們的視力零件也不會老化壞掉 讓牠們能在伸手不見五指的深海裡保持視力健康。

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【總結 Overall Summary】

長久以來 科學界普遍認為長壽達四百年的格陵蘭鯊(Greenland Shark)視力極差甚至近乎失明 這是因為其眼球角膜經常遭受長達三公分的寄生蟲侵蝕 造成嚴重的混濁和破壞 然而 最新且極端艱難的北極研究徹底顛覆了這一觀點 證實這種鯊魚擁有一套高度特化的「永續視覺系統」 以適應其深海的生存環境

為了取得未被冰凍破壞的珍貴樣本 研究團隊必須在北極圈內迪斯科島零下低溫且劇烈搖晃的甲板上 進行緊急的現場解剖與分屍手術 確保視網膜結構和基因的完整性 樣本取得後 研究進行了三道關鍵驗證 第一 物理檢測顯示 儘管角膜被寄生蟲破壞 並擋住了紅光和綠光 但對於深海中唯一能長距離傳播的藍光波段(470至480奈米)其透光率仍能維持在百分之六十六至百分之百之間 證明視覺系統仍能接收到關鍵光線 第二 視網膜分析證實格陵蘭鯊的視覺為單色系統 視網膜只有杆狀細胞 沒有分辨顏色的錐狀細胞 其視蛋白基因測試顯示對四百五十八奈米(藍光)的反應最為強烈 證實了其高感光夜視能力 第三 壽命測試是關鍵 科學家使用細胞凋亡(TUNEL)檢測 發現即使是數世紀高齡的個體 其視網膜細胞依然完好如初 沒有任何DNA斷裂或老化的現象 RNA定序進一步揭示了其細胞內DNA修復基因表現量極高 這組二十四小時待命的「維修小組」是格陵蘭鯊視覺系統能夠永續運作 四百年不壞損的核心機制。

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【觀點 Viewpoints】

1. 深海特化與寄生蟲的共存:雖然寄生蟲嚴重損害格陵蘭鯊的角膜 造成混濁 但其損害部位卻意外地避開了深海中唯一能穿透的藍光波段 使得藍光透光率依然足夠 維持了基本視力運作。
2. 永續視覺系統的發現:研究推翻了格陵蘭鯊近乎失明的舊有認知 證實其擁有高度特化的高感光單色夜視系統 這套系統的核心優勢在於其長期的穩定與不老化。
3. 極端環境下的採樣難度:為避免組織結構崩解 研究團隊必須在極地環境下進行即時的手術操作 並在嚴苛條件下立即進行細胞固定與基因搶救 工作難度極高。
4. 單色高感光設計:格陵蘭鯊的視網膜僅含杆狀細胞(rods)缺乏錐狀細胞(cones)這使其無法辨別顏色 但換來了對低光環境的極致敏感度 並且其視蛋白對四百五十八奈米的藍光反應最強烈。
5. DNA修復是長壽的關鍵:細胞凋亡測試證實格陵蘭鯊的視網膜細胞即使活了數百年也未老化或死亡 RNA定序發現其體內DNA修復基因表現量極高 這是維持視覺系統「永續性」的根本原因。

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【摘要 Abstract】

✅ 格陵蘭鯊是壽命長達四百年的深海生物 曾被科學家誤認為是瞎子。
⚠️ 大多數格陵蘭鯊的角膜都因寄生蟲啃食而混濁 像一台擋風玻璃破碎的老爺車。
📌 最新研究證實牠們擁有深海特化的「永續視覺系統」。
✅ 儘管角膜受損 但對深海傳播最遠的藍光(470-480nm)透光率仍維持在66%至100%。
📌 牠們的視網膜僅有杆狀細胞 構成對藍光(458nm)反應最強烈的單色視覺系統。
✅ 透過TUNEL檢測 發現其視網膜細胞即使活了幾世紀也未發生細胞凋亡或老化。
⚠️ RNA定序顯示其DNA修復基因表現量高得驚人 這是維持視覺永續性的核心。

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【FAQ 測驗】

1. 寄生蟲雖然破壞格陵蘭鯊的角膜 但哪種光線波段的透光率仍能維持在百分之六十六以上 以確保牠們的視力功能?
A. 紅光波段(約650nm)
B. 綠光波段(約550nm)
C. 藍光波段(470-480nm)
D. 紫外線波段(約300nm)

正確答案 C
解釋 藍光是深海中唯一能長距離傳播的光線 寄生蟲的遮蔽恰好避開了這個對鯊魚生存至關重要的波段。

2. 格陵蘭鯊的視覺系統被證實為「高感光單色夜視系統」 這與其視網膜中缺乏哪種細胞有關?
A. 神經膠質細胞
B. 杆狀細胞
C. 錐狀細胞
D. 黑色素細胞

正確答案 C
解釋 錐狀細胞(cone cells)負責分辨顏色 格陵蘭鯊視網膜只含杆狀細胞 故構成單色夜視系統。

3. 科學家透過哪項檢測發現 格陵蘭鯊的視網膜細胞即使活了數百年也沒有出現老化死亡現象?
A. 光譜儀透光率檢測
B. 視蛋白基因表現量檢測
C. 細胞凋亡(TUNEL)檢測
D. 視網膜細胞冷凍定格檢測

正確答案 C
解釋 TUNEL檢測是一種專門尋找細胞凋亡(DNA斷裂)的技術 結果發現顯微鏡下一片漆黑 證實細胞未老化凋亡。

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