鸟类和海龟中的红色基因表明恐龙具有鸟类般的色觉

今年早些时候，科学家们利用斑胸草雀精确定位了能使鸟类产生并显示红色的基因。现在，一项新的研究表明，同样的“红色基因”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。这种名为CYP2J19的基因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四足动物或陆地脊椎动物。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。

科学家们挖掘了各种鸟类和爬行动物物种的遗传数据，重建了CYP2J19基因的进化历史，并发现它在古代的古代遗传学系 - 乌龟，鸟类和恐龙的祖先谱系中可追溯到数亿年前。

今天发表在“ 英国皇家学会学报”B期刊上的研究结果证明，“红色基因”起源于大约2.5亿年前，早于乌龙谱系中的乌龟谱系分裂，并且正好穿过乌龟和鸟类进化。

科学家们说，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，这强烈暗示他们将携带CYP2J19基因，并从红色视网膜油中获得增强的“红色视觉”。

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，尽管研究人员说这更具投机性。

“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，从看到红色到红色，“资深作者，剑桥大学动物学系的Nick Mundy博士说。

“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'，”他说。

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，”该项目的第一作者，博士生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，禽类和乌龟视网膜锥体含有一系列鲜艳的油滴，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解释说。

“人类可以区分一些红色，如猩红色和深红色。但是，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，恐龙也有这种能力看到一个宽阔的发红的光谱，“他说。

经过数百年的进化，CYP2J19基因被独立部署，在一些鸟类和一些海龟物种的外部展示中产生红色色素。科学家表示，他们的数据表明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。这些爬行动物要么缺乏视网膜油滴，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。

Mundy说有一些证据表明，从遗传过去很长一段时间内夜间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。