甘肃酚鼠（Myospalax cansus）的视器结构及辨色能力研究

甘肃鼢鼠是我国黄土高原特有的营地下生活的鼠类，终年生活在地下黑暗的洞道内，很少在地面活动，其洞穴呈封闭状态，生活的空间格局对其身体结构、生理机能及感觉器官产生了深刻的影响，经过长期的适应进化，其感觉系统的形态结构和功能发生了巨大变化，其中最为显著的是视觉退化，眼萎缩，眼球直径与体长之比远远小于地面活动的啮齿动物。 前期研究发现，将甘肃鼢鼠暗适应一段时间后，暴露于光下，脑区视觉相关核团C-Fos蛋白表达强烈，说明甘肃鼢鼠能够处理光信息。本研究应用行为学、形态学、神经解剖学、免疫组化、免疫荧光等生物学技术，对甘肃鼢鼠的视器结构和辨色能力作了研究，旨在探讨甘肃鼢鼠能否区分不同波长的光，结果表明： 尽管甘肃鼢鼠长期生活在地下，眼球并没有完全退化，仍存在眼睑、角膜、虹膜、晶状体、巩膜、脉络膜及视网膜等基本结构，说明甘肃鼢鼠能够适应短期的地面活动。 对甘肃鼢鼠视网膜超微结构的研究发现，感光细胞结构完整，具有大量的感光细胞胞体，突触终末有大量突触小带结构，而向大脑传输视觉信息的神经节细胞稀疏，说明甘肃鼢鼠能够接受光学信息，光学信息在视网膜内进行了大量整合，到达脑部的信息较少。视网膜色素颗粒代谢旺盛，四期色素颗粒同时大量存在。因此，可以对视网膜起到保护作用，防止甘肃鼢鼠偶尔地面活动时，强光对视细胞有损害作用。与其他地面活动的啮齿动物相比，甘肃鼢鼠视网膜结构最明显的特征是神经节细胞稀疏，远远少于地面活动的啮齿动物，通过对其视网膜超微结构的研究发现，少量神经节细胞显现出凋亡特征，说明部分神经节细胞凋亡可能是甘肃鼢鼠神经节细胞稀少的原因。 通过免疫荧光技术，运用Blue-sensitive Opsin sc-14363和Opsin Red／green AB-5405分别标记对短波长敏感的视锥细胞色素蛋白(S-视锥细胞)及对长波长敏感的视锥细胞色素蛋白(L-视锥细胞)，结果表明甘肃鼢鼠存在两种类型的视锥细胞，即含有大量S-视锥细胞和少量L-视锥细胞。因此甘肃鼢鼠为典型的二色视者，具有区分不同波长光的能力。 甘肃鼢鼠对不同波长的光刺激具有不同的行为反应。在红光与蓝光下的活动行为差异显著，在红光环境的活动频率高于在红光环境下的活动频率。 用不同颜色光刺激甘肃鼢鼠后，其脑区相关核团及后扣带皮质均有c-Fos蛋白表达，说明甘肃鼢鼠有感受光的能力。两种不同波长的光刺激后，c-Fos蛋白表达差异极其显著，进一步证明甘肃鼢鼠具有区分不同波长光的能力。 总之，甘肃鼢鼠的视觉器官结构能适应其短时间的地面活动，具有感受光刺激的能力，并能区分不同波长的光，但对于其是否具有成像功能有待于进一步研究。