最小猴子“鼠狐猴”揭示灵长类动物视觉进化：你的眼和5000万年前一样 - {$web_name} 以便理解人类视觉能力的起源

最小猴子“鼠狐猴”揭示灵长类动物视觉进化：你的眼和5000万年前一样
（神秘的地球uux.cn报导）据中国科学报（唐凤）：灵长类动物处理视觉信息的方式有点相似于数码摄像机处理分辨率。
以便理解人类视觉能力的起源，瑞士日内瓦大学科学家联合德国马普学会和法国全国自然历史博物馆等机构兴办者，调研了这些计算单位能否跨越灵长类动物之间巨大的尺寸差异。
探究人员较以便狐猴和其他灵长类动物的视觉操控系统，察觉这些视觉处理单元的朋友圈沟通是解决问题最好的方式，总有一句适合你大小在所有灵长类动物中是一样的，与它们的体形不相干。有关论文近期刊登于《当代生物学》。
“所有灵长类动物的视觉操控系统共享了一样大小和组织的处理模块，表明这些模块很或许出如今早期和某个特定的时刻（破坏性革新），而不是随着时间的推移逐步进化的。”该探究通讯作者、日内瓦大学基础神经科学系教授Daniel Huber在接纳《中国科学报》访谈时强调。
最小灵长类动物
视觉在演化史上是一个重大主题，但是撒贝宁最新动态除了节肢动物化石中钙化的晶状体以外，视觉操控系统中的其他若干通常很难在化石记录中保存下来，由于眼睛和大脑的软组织在死亡后会不久确认。
之前，英国布里斯托大学科研人员提出了一条时间线，强调所有动物群的一个拥有视蛋白的共同祖先出如今大约7亿年前。可是，最初这种视蛋白被觉得是“盲”的，但是在接下来的千百万年里，视蛋白历程了核心的遗传转变，有了探测光的能力。
随着演化，生命越来越繁琐，视觉操控系统也在不断进展。以便更好地观察周围的智能手机评论全球，灵长类动物使用繁琐的眼球运动集中视觉；鸟类、昆虫和啮齿类动物则经由移动头部来做同样的事情。
一个多世纪以来，人们对灵长类动物的视觉操控系统开展了透彻探究，察觉与啮齿类动物等其他哺乳动物各异，前者的视觉信息是由位于视觉皮质的专用小型计算单元处理的。
由于各异灵长类物种有各异的体形，人们不禁想得知这个基础的计算单元是否随着身体或大脑的大小而转变。例如，在鼠狐猴身上，它是简化了还是压缩了呢？
来自马达加斯加的鼠狐猴是一种最小的灵长类动物，体重仅为60克。鼠狐猴是一种相当特别的动物，和最初进化于5500万年前的手机摄影测评灵长类动物有很多一样的特征。
“我们挑选鼠狐猴有两个缘由。先是，它是全球上最小的灵长类动物之一，所以，假如大脑回路的小型化或简化发生在体形更小的物种中，那应该在鼠狐猴的大脑中相当显著。”Huber说，“其次，鼠狐猴被觉得是早期灵长类动物的‘典范’，由于它与我们最初的祖先有许多共同的特征，例如体形、栖息地、食物来源和日常方式等。”
不要介意大小
以便弄清视觉和体形的关系，探究人员使用光学脑成像技术探究了鼠狐猴的视觉操控系统。探究人员将代表各异方向的几何图形呈现给鼠狐猴，并将神经元对视觉刺激做出反应的促销开展了成像。
经过反复测量，探究人员能够确定处理表单信息的最小单元的大小。“我们期望目睹一个微小的单位，与鼠狐猴的小体形成比例，但我们的资料显示，它们的测量直径超过0.5毫米。”Huber说。
在与马普学会探究人员的兴办中，Huber将鼠狐猴大脑中的数百个单元图像与其他更大的灵长类动物视觉回路的资料开展了较为。探究小组有了一个惊人的察觉：在60克的鼠狐猴、7公斤的猕猴，乃至更大的灵长类动物（如人类）中，视觉处理基础单元大小差不多一样。
探究人员强调，结局表明，从最大到最小的灵长类动物，视觉操控系统的基础模块都没有发生微型化演变。这表明，人类的视觉操控系统得到了令人难以置信的保存，并揭示了视觉在远古祖先乃至现代人日常日常中的重大性。
另外，这些视觉处理单元在大脑中的排列方式完全一样，遵循着同样的数学规则。探究人员还察觉，到当下为止，所有被探究的灵长类动物的每个视觉单元的神经细胞数量差不多是一样的。
10年前，马普学会动力学和自组织探究所物理学家Fred Wolf曾强调，视觉操控系统进化或许受到普遍数学原理的支配，但他至今仍对这种不变性感到惊讶。他告诉采编：“5500万年的大陆分离带来了一个相当漫长的进化过程。我本以为在这些神经模块中，物种之间会有一些共性和特征差异。但事实是，差不多不或许把它们确认开来。”
视觉回路是“超人”
“对抗”数千万年的演化、不惧宿主体形大小，也许灵长类动物拥有的视觉回路比之前人们想象的要强大得多。这些强大且没有呈现压缩的回路堪比“超人”。
探究人员强调，这些结局为知晓灵长类视觉的起源提供了深刻的见解。先是，这些视觉处理单元被保存得如此完好，说明其很或许在灵长类历史的早期就已然进化，也就是说，在视觉的形成方面，我们的灵长类祖先从一着手就拥有与人类相似的视觉能力。
另外值得注意的是，这若干视觉操控系统不能被压缩或压缩。所以，“看”这一过程似乎需要一定数量的神经元来确保最佳特性。
所以，探究人员强调，针对视力极佳的小型灵长类物种来说，比如鼠狐猴，视觉操控系统相针对它们全部大脑的大小来说必须相对较大，才能容纳足够数量的视觉处理单元。事实上，鼠狐猴超过1/5的大脑皮层用于视觉处理。相比之下，与视觉有关的神经回路仅占人脑的3%。
自然，这并不意味着灵长类的全部视觉操控系统都是一成不变的。之前，一项探究对波多黎各圣地亚哥岛上80多只恒河猴的采食行为开展了2万多次单独观察。探究人员察觉，一些灵长类动物的眼睛拥有3个各异种类的光敏视锥细胞，而不是两个。拥有三色彩感受的雌猴比拥有两色彩感受的雌猴能更快找到果子。而灵长类动物形成这种三色彩感受是由于它让人类的早期祖先能更轻松地目睹绿色森林海洋中色彩鲜艳的成熟果实。
另一方面，除了揭秘视觉的数千万年进化，这项探究还强调了保护鼠狐猴等灵长类动物栖息地的重大性，尤其是在马达加斯加的森林中。“这些栖息地正以惊人的速度消失，另外也带走了知晓人类起源的宝贵钥匙。”Huber说。
有关论文信息：http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2020.11.027