研究人員調(diào)查淡水蝸牛潮汐節(jié)律的起源

包括人類在內(nèi)的生物體都遵循一套時(shí)間表，將睡眠-覺醒周期、新陳代謝、激素分泌、認(rèn)知功能和飲食習(xí)慣等重要的身體功能與環(huán)境周期相協(xié)調(diào)。

雖然大多數(shù)生物都擁有與 24 小時(shí)晝夜循環(huán)同步的晝夜節(jié)律，但它們也發(fā)展出了其他內(nèi)部時(shí)鐘以適應(yīng)其當(dāng)?shù)丨h(huán)境。海洋動(dòng)物已經(jīng)進(jìn)化出了晝夜節(jié)律，使活動(dòng)與 12.4 小時(shí)潮汐周期保持一致，補(bǔ)充了晝夜節(jié)律。

千葉大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，生活在潮汐下游地區(qū)的蝸牛的生物節(jié)律與潮汐周期同步，這與非潮汐地區(qū)的蝸牛不同。這一觀察結(jié)果提出了一個(gè)問題：潮汐節(jié)律的形成是由于棲息地的差異，還是由種群之間的遺傳差異造成的。

基于先前的研究結(jié)果，高橋由真副教授和千葉大學(xué)的橫溝拓美博士(研究時(shí)任職于該大學(xué)，目前為京都大學(xué)生態(tài)研究中心的博士后研究員)發(fā)現(xiàn)，生活在潮汐環(huán)境中的淡水蝸牛會(huì)逐漸調(diào)整其生物節(jié)律，以與潮汐周期同步。

該研究于2024年3月27日發(fā)表在《遺傳》雜志上，對(duì)生物節(jié)律對(duì)潮汐環(huán)境的適應(yīng)性和潛在差異提供了深入的見解。

高橋博士說(shuō)：“這項(xiàng)研究揭示了淡水蝸牛在適應(yīng)潮汐環(huán)境時(shí)生物節(jié)律的遺傳和非遺傳變化。這一結(jié)果有助于我們了解生物鐘在適應(yīng)節(jié)律環(huán)境中的作用，這是時(shí)間生物學(xué)中最重要的問題之一。”

研究人員從日本木曾川沿岸相距 20 公里的潮汐區(qū)和非潮汐區(qū)收集了淡水蝸牛(Semisulcospira reiniana)。蝸牛被分成兩組：一組暴露在正常的 24 小時(shí)明暗循環(huán)中，而另一組則經(jīng)歷模擬的 12 小時(shí)潮汐循環(huán)，在漲潮時(shí)交替浸沒，在退潮時(shí)暴露在空氣中。

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