蝙蝠视觉进化新机制被发现

习惯于夜行生活的蝙蝠,其敏锐的听觉和准确的回声定位能力令人惊讶,那么其视觉能力会因其夜行生活而退化吗？对此．华东师范大学生命科学学院分子生态与进化实验室教授张树义带领的课题组与英国、爱尔兰学者的合作研究发现。所有蝙蝠的视觉都是有功能的,而且大多数蝙蝠仍有“双色觉”,能看到不止一种颜色。该联合课题组还大胆挑战“弱光环境促使动物视觉退化”的经典理论,提出了“感觉代偿”（sensory trade—off）的感官进化新机制,揭示了蝙蝠的视觉世界。     

中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉小鼠免疫功能调节作用的比较

目的观察中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉对小鼠免疫功能的影响。方法分别给予中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉后,测定观察对小鼠碳粒廓清功能、迟发性变态反应、溶血素抗体、淋巴细胞增殖和NK细胞活性等的影响。结果3．0g／kg中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉可显著提高小鼠吞噬指数和半数溶血值（P〈0．01）、显著提高T、B淋巴细胞增殖能力（P〈0．01,P〈0．05）、显著提高NK细胞活性（P〈0．05）,0．5～1．5g／kg中国被毛孢都能显著抑制小鼠耳廓肿胀（P〈0．01,P〈0．05）,同时还能抑制脾脏和胸腺增大（P〈0．01,P〈0．05）。结论中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉均具有免疫调节作用,而中国被毛孢免疫抑制及增强天然免疫系统作用要优于蝙蝠蛾拟青霉,而对适应性免疫系统增强作用蝙蝠蛾拟青霉优于中国被毛孢。     

江豚视网膜结构、神经节细胞计数及其分布特征

江豚(Neophocaena aslaecrientalis)是水生哺乳动物,其最大的特点是具有出色的回声定位能力,因此,对江豚的研究多集中于听觉方面。其视觉所起的作用不大被研究者注意,尤其对视觉系统的解剖学和组织学方面的研究尚未见过报导。本实验对江豚视网膜的神经节细胞进行了某些定量研究,同时还观察了其视网膜的一般组织结构,以分析其视网膜的发达程度。为了探索各种动物的视网膜在视觉信息加工中的作用,一些研究者如马图瑞那(Maturana),雅各布森(Jacobson),卡利尼那(Kalinina),范布伦(Van Buren),斯通(Stone)对青     

蝙蝠犁鼻器受体V1R基因的分子进化

哺乳动物的犁鼻嗅觉系统 (VNS)主要感知信息素,而信息素在动物的生殖和社会行为中起着重要的调控作用。为了研究蝙蝠犁鼻器受体的分子进化,我们以已发表基因组的10种蝙蝠为研究对象,采用比较基因组学方法,对蝙蝠犁鼻器受体V1R基因进行分析。研究结果显示：10种蝙蝠中都存在V1R基因。尽管在印度假吸血蝠和帕氏髯蝠中存在完整的V1R基因,但大部分蝙蝠中的V1R基因却都是假基因。进一步的分析表明,假吸血蝠中仅有的1个全长的V1R基因处于中性进化状态,揭示其犁鼻器很可能已经丧失功能;而帕氏髯蝠中3个全长的V1R基因都受到了强烈的净化选择,提示其犁鼻嗅觉功能仍然保留,这些结果和蝙蝠犁鼻器形态学研究和蝙蝠TRPC2基因的研究结果相一致。我们的研究表明大部分蝙蝠丧失了犁鼻嗅觉功能,而犁鼻器功能丧失的原因比较复杂,有待进一步研究。     

蝙蝠声音信号功能研究进展

声音信号介导动物的资源竞争、配偶选择及反捕食等系列生活史事件,对维持动物种群稳定与群落平衡至关重要。蝙蝠占据夜空生态位,视觉退化,听觉发达,一直被视为声学研究的模式生物。本文围绕蝙蝠回声定位声波与交流声波的功能,综述当前研究现状,展望未来发展方向。纵观已有研究,蝙蝠回声定位声波具有多重功能,包括空间导航与猎物探测、水体与植被识别、协调觅食活动及传递交流信息。蝙蝠利用交流声波从事社群活动,包括社群联系、资源防御、繁殖活动及求救呼叫。绝大多数研究关注蝙蝠回声定位声波的功能,有关蝙蝠交流声波的功能近年才引起重视。未来工作有待进一步探究蝙蝠声音信号产生的影响机制。     

蝙蝠在维护生态系统中的作用

蝙蝠是世界上分布最广、种群数量最多、进化最成功的哺乳动物类群之一,它们在维护生态系统中具有重要的作用：蝙蝠在生态系统中占据了独特的生存空间;蝙蝠是许多农、林及卫生害虫的天敌;蝙蝠是种子的传播者和花粉的传授者;在一定生态系统中蝙蝠可能起到关键种的作用;食虫蝙蝠粪便和酮体均是我国传统中药中的主要药材之一。研究和保护蝙蝠在维护生态环境中具有十分重要的意义。     

洞穴型蝙蝠的栖息环境选择、生态作用及保护

多数蝙蝠为洞穴型。在野外调查的基础上,结合前人调查的结果,对洞穴型蝙蝠的栖息环境选择及其在洞穴生态系统中的特殊生态作用进行了探讨。针对目前随着人类活动的增加,洞穴型蝙蝠的生存环境遭到日益严重的干扰、破坏和污染而导致蝙蝠的物种多样性降低,加之国内对洞穴型蝙蝠研究不足的现状,提出了加强对洞穴型蝙蝠的栖息和捕食环境进行保护、对蝙蝠的多样性进行调查的建议。     

我国学者发现蝙蝠具有暗视觉并非“瞎子”

<正>一直以来,人们认为蝙蝠是夜行性动物,食虫蝙蝠主要用回声定位来确定方位、捕捉昆虫,其眼睛退化,蝙蝠被认为是"瞎子"。然而,中国科学院昆明动物研究所张亚平院士及其博士生沈永义发现,旧大陆果蝠并没有回声定位能力,它们主要依赖视觉和嗅觉来寻找食物,眼睛很发达。     

蝙蝠抗病毒天然免疫的研究进展

近年来,健康的蝙蝠体内检测到了很多与人类传染病相关的病毒,包括狂犬病病毒（Rabies virus）、埃博拉病毒（Ebola virus）、严重急性呼吸综合征病毒（SARS-CoV）以及最近新出现的新型冠状病毒（SARS-CoV-2）等。与其他哺乳动物不同的是,蝙蝠在感染了这些病毒后不会表现出明显的临床症状。因此,人类可以通过研究蝙蝠的免疫系统获得抗病毒免疫的新知识。本文综述了蝙蝠抗病毒天然免疫研究的最新进展,指出了蝙蝠在天然免疫方面的特殊性：蝙蝠独有的飞行能力可能导致其演化出一套独特的抗病毒免疫响应机制,同时具有一套独特的机制限制炎症反应。蝙蝠物种的多样性丰富（>1400种）,超过了哺乳动物的五分之一。因此对蝙蝠免疫基因的多样性研究,将促进对蝙蝠特殊免疫机制的理解,对人类传染病防治和畜牧业发展具有重要意义。     

调频蝙蝠用回声分类区分植物的神经生理机制研究进展

回声定位蝙蝠具有利用回声定位系统来完成对靶物探测、定位和分类等任务的能力。在这三类基本任务中,关于蝙蝠如何对靶物进行分类的研究起步较晚,且先前的研究大多集中在对简单靶物的分析。然而,蝙蝠接收的绝大部分回声来自复杂的物体,这种回声是必须借助统计学方法描述的复杂回声。近年来,有关调频蝙蝠对从植物返回的复杂回声的分类研究取得了一些重要进展,本文对调频蝙蝠利用回声分类区分植物的行为学证据、分类线索、相关的分类模型以及基于不同分类线索下的神经基础作简要介绍和评述,以期为相关研究人员提供参考。     

恒频-调频蝙蝠特化的听觉系统对回声定位的适应

在漫长的生物演化过程中,蝙蝠演化出了能飞行和高度适应生存环境的生物声纳系统和行为.蝙蝠属于哺乳动物纲的翼手目(Chiroptera),是唯一能真正飞行的哺乳动物,其种类超过1000种,位列哺乳类动物的第二大目.根据其体型大小和形态特征将其分成大蝙蝠亚目(Megachiroptera)和小蝙蝠亚目(Microchiroptera).对蝙蝠的研究具有重要的科学意义和实际应用价值,如在听感觉方面与人类共享听觉的某些基本原理,研究结果有助于认识人类听觉.它们发出的回声定位信号规整,便于模拟后用于研究听觉系统对声信号加工的机制,尤其是在听中枢对复杂声信号处理方面,认识其细胞和分子机制才刚开始,它们是极好的模型动物.另外,在仿生学方面也具有极其重要的价值,回声定位蝙蝠的生物声纳系统具有极高的时间和空间分辨率,是极具诱惑力的研究课题.有关恒频-调频蝙蝠听觉结构和功能的研究,已有相当的时日,获得了不少新的认识,窥探到敏锐的听觉与回声定位行为之间的某些适应性的机制,本文对这方面的研究进展做了简要介绍和评述.     

中国科学院生物物理研究所视觉信息加工开放研究实验室课题申请办法

一、经中国科学院批准(中国科学院文件科发计字0602号),生物物理研究所视觉信息加工开放研究实验室自1989年5月起向国内外视觉科学工作者开放,接纳课题申请,欢迎获准课题的科学工作者来室工作。     

非哺乳动物凹耳湍蛙可利用超高频通讯

3月16日,国际著名期刊英国《自然》杂志上发表1篇名为《蛙进化超声通讯》的文章,证实凹耳湍蛙是第1个能够像蝙蝠那样利用人类听不见的超高频声音通讯的非哺乳动物物种。因为从生物进化来看,至今只知道哺乳动物中蝙蝠、鲸和海豚及有些啮齿类动物可以产生并检测出超声,用于种内通讯或者回声定位,而两栖类动物是完全独立的另一条进化途径。由中美科学家共同完成的这篇文章指出,凹耳湍蛙具有超声通讯的能力,这是关于动物声通讯进化的一个重要的新发现。本论文的并列第1作者分别为中国科学院生物物理所研究员沈钧贤,美国伊利诺伊大学电子工程专业出身、长期做蛙和蝙蝠研究的听觉神经科学家冯士弘教授,美国加州洛杉砚分     

小脑在蝙蝠回声定位中的作用

蝙蝠的涉及了与回声定位的各个环节（包括发声、听觉和运动三个系统）密切相关,它在协调三者之间的活动,尤其是在听觉－运动的整合过程中起着重作用。     

视觉信号在昆虫检测植物寄主中的作用

植物为数十万种昆虫提供各种资源,如食物、交配、产卵和躲避天敌的场所。目前对昆虫检测植物寄主的研究主要关注昆虫嗅觉系统和植物寄主挥发物之间的相互作用,对昆虫视觉系统发挥的作用关注较少。近年来,对昆虫视觉器官、光行为反应及分子生物学的研究表明,昆虫具有优异的视觉能力,能够辨别植物寄主的颜色、大小和轮廓,应该将视觉纳入昆虫检测植物寄主的研究中。昆虫能够利用视觉信号准确检测寄主,远距离时,主要依靠植物寄主轮廓检测寄主,近距离时,寄主的大小、颜色和形状发挥重要作用。利用昆虫视觉识别寄主的专一性研制诱捕装置,可为害虫的监测和防治提供一定的理论基础。     

昆虫视叶结构与功能的研究进展

视觉在昆虫飞行、识别寄主和配偶,及寻找产卵位点等行为中起着重要的作用。视叶是昆虫脑内视觉中枢,具有复杂的解剖结构和神经元构成模式,并在接受整合视觉信息方面起重要作用,但具体的视觉神经回路及机制尚未被阐明。本文系统综述了视叶解剖结构类型及神经元构成、及在颜色识别、偏振光检测和运动检测功能等方面的研究进展,提出视叶未来的研究方向,旨在为深入开展基于视觉的昆虫对环境的适应性机制及害虫行为调控提供科学依据。     

啮小蜂视觉和触角在交配中的作用观察

本文研究了啮小蜂Tetrastichus sp.视觉和触角在交配中的作用,实验结果表明,视觉对雄蜂起重要作用,对雌蜂作用则不显著;触角在啮小蜂求偶识别和接受中起重要的作用,雄蜂柄节具有一分泌小孔,求偶的雄蜂遇到雌蜂后柄节能分泌大量的膏状渗出物,雌蜂是靠接触雄蜂触角来识别和接受雄蜂.     

视知觉学习对于识别动态随机点立体图深度运动方向的作用

立体视觉不仅指对静态深度信息的感知,也包括对物体在三维空间中的运动方向的判断。本研究记录了人眼对于动态随机点图运动方向的辨别能力以及视觉训练在提高对动态信息分辨能力的作用。实验结果表明,对于没有任何相关经验的视力正常的受试者,很难分辨出动态随机点的深度运动方向,而视觉训练可以大大提高人眼对物体深度运动方向判断的敏感度。此外,这种视觉训练所达到的效果具有较长时间的持续性（至少6个月）。这种通过视觉训练提高受试者对立体运动信息的敏感度的方式为立体视觉相关的实验和研究提供了新的视角。     

中国蝙蝠生物学研究进展及其保护对策

自2019年末,新冠肺炎的全球大流行使蝙蝠（翼手目动物）倍受关注,甚至人们“谈蝠色变”。蝙蝠在生态和分类上多样性极高,占哺乳动物种类的20%左右。蝙蝠不仅在害虫控制、种子传播、植物授粉等方面具有重要的生态作用和经济价值,也在健康长寿、生物仿生和语言进化等方面具有重要的科研价值。中国是全世界蝙蝠物种多样性最丰富的国家之一,已知的物种超过了140种。近几十年来,中国学者在蝙蝠分类学、生态学、行为学、进化生物学、神经生物学和病毒病源学等研究领域取得了丰硕的成果,然而涉及蝙蝠的生态系统服务和资源保护的相关研究比较少。由于生境退化、过度捕杀、栖息地破坏、城市化、杀虫剂使用、气候变化等原因,中国蝙蝠受到极大的威胁,约51%的物种位于近危等级之上。为了有效地保护中国蝙蝠物种的多样性,建议加强基础研究,建立中国蝙蝠多样性监测网络,加强蝙蝠栖息地保护,完善相关法律法规,加强蝙蝠公众教育,以促进中国蝙蝠生物学研究和保护。     

综述与专论: 蝙蝠，听觉和回声定位研究的模型动物

科学家以蝙蝠为模式动物,从听觉、回声定位和生态适应与演化等方面开展了研究,取得了令人瞩目的成果。为适应回声定位,蝙蝠听觉系统的结构和功能产生了明显的特化。从外周到中枢形成了对声频率极为有序的表征,甚至在恒频-调频（constant frequency-frequency modulation,CF-FM）蝙蝠耳蜗形成了所谓的听觉凹,以及听皮质功能组构也模块化,成为了具有代表性的特化象征。神经元反应的潜伏期对蝙蝠不仅是基本特性,也是回声定位行为调控的一部分;研究发现,有较长潜伏期的神经元具有较尖锐的回声-延迟调谐特性,而较短潜伏期的神经元则有较宽的回声-延迟调谐特性。蝙蝠听神经元对频率调谐的精准度亦远胜于人类和其他非回声定位动物;而且,源于耳蜗听觉凹的传入在各级听中枢均显示出对回声定位信号第二谐波CF成分的过度表征,以满足对靶物回声多普勒频移探测的需要。时程是回声定位蝙蝠发声信号主动改变的参数之一,而时程调谐神经元则提供了一种编码声音时相特征的重要神经机制,匹配了对回声定位信号时相信息加工的需要。在多种回声定位蝙蝠的听中枢还发现,有回声-延迟调谐神经元,它们不仅能对靶物距离进行调谐,而且...