基因发现表明恐龙有鸟类色彩视觉

根据剑桥大学Nicholas Mundy博士领导的一个国际科学家小组的研究，大约2.5亿年前起源于爬行动物血统的红色视觉基因导致了红色的鸟类羽毛和“彩绘”海龟，以及可能是恐龙可以看到像鸟一样多的红色阴影的证据。

今年早些时候，两组科学家独立鉴定了一种酶编码基因，使鸟类能够产生并显示红色。

现在，这些小组之一的一项新研究显示，同样的基因，称为CYP2J19，也存在于海龟中，海龟与鸟类有着共同的古老共同祖先。两者都与恐龙共同拥有共同的祖先。

CYP2J19允许鸟类和海龟将其日粮中的黄色色素转化为红色，然后通过其视网膜中的红色油滴将其用于提高红色光谱中的色觉。

鸟类和海龟是唯一存在这些红色视网膜油滴的陆地脊椎动物。在一些鸟类和一些海龟物种中，由该基因产生的红色素也用于外部展示：红色的喙和羽毛，或者在诸如彩绘龟等物种中看到的红色颈部斑块和贝壳边缘。

该研究的资深作者Mundy博士及其来自英国，美国和瑞典的同事挖掘了各种鸟类和爬行动物物种的遗传数据，以重建CYP2J19的进化历史，并发现它可追溯到数亿在古代的archelosaur遗传系中的年份 - 乌龟，鸟类和恐龙的祖先血统。

这些研究结果提供了证据表明CYP2J19起源于大约2.5亿年前，早于乌龙谱系中的乌龟谱系分裂，并且直接通过龟和鸟的进化。

“由于恐龙在海龟之后从这种血统中分离出来，并且与鸟类密切相关，这强烈暗示它们将携带CYP2J19基因，并且具有来自红色视网膜油的增强的'红色视觉'，”Mundy博士和作者说。

“这可能甚至导致一些恐龙产生明亮的红色色素用于显示目的以及色觉，如今在一些鸟类和乌龟中所见，尽管这更具推测性。”

“这些研究结果证明，红色基因起源于龙胆属谱系，产生红色用于色觉，并且后来在鸟类和海龟中独立地展开，以显示在一些物种的红色羽毛和贝壳中，从看到红色到变红了。“

“这种外部发红通常被性别选为在配偶中真正高质量的'诚实信号'。”

先前对斑胸草雀的研究表明，红喙与分解体内毒素的能力之间存在着可能的联系，这表明外部发红表明了生理质量，并且有证据表明红耳龟的着色也与诚实的信号有关。

“CYP2J19基因提供的优秀红色光谱视觉将帮助雌鸟和海龟选择最聪明的红色雄性，”研究第一作者，来自剑桥大学的Hanlu Twyman说。

眼睛中视网膜的结构包括锥形感光细胞。

与哺乳动物不同，禽类和龟类视网膜锥体含有一系列颜色鲜艳的油滴，包括绿色，黄色和红色。这些油滴以与相机镜头上的滤光器类似的方式起作用。

“通过过滤入射光，油滴可以使每个锥体响应的波长范围更大，从而产生更好的色彩灵敏度，”Mundy博士说。

“人类可以区分一些红色，如猩红色和深红色。然而，例如，鸟类和海龟可以在这两种色调之间看到许多中间红色。“

“我们的工作表明，恐龙也有能力看到各种各样的红肿。”

经过数百年的进化，CYP2J19被独立部署，以在一些鸟类和一些海龟物种的外部展示中产生红色颜料。CYP2J19可用于恐龙的红色着色也是可能的。

导致鳞片蜥蜴和蛇的祖先血统在海龟之前从巨龙线分裂，并且如发现所示，在红色基因的起源之前。这些爬行动物要么没有视网膜油滴，要么有黄色和绿色但不是红色。

然而，鳄鱼的血统在龟背后从龙胆系中分离出来，但鳄鱼似乎已经失去了CYP2J19基因，并且在它们的视网膜锥体中没有任何颜色的油滴。

“有证据表明，从遗传过去的长期遗传物种的视网膜中丢失了油滴，这种假设适合哺乳动物和蛇，鳄鱼也可能如此，”Mundy博士说。。

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