加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的科学家们发现，海洋无脊椎动物的视觉对水中的氧气含量非常敏感，海水中的低氧水平会使一些海洋无脊椎动物失明。这些研究结果最近发表在《实验生物学杂志》（Journal of Experimental Biology）期刊上，这是首次证明海洋无脊椎动物的视觉对水中的氧气含量非常敏感。
全球范围内，海洋中的氧气水平正因自然和人为过程而发生变化。许多海洋无脊椎动物依靠视觉来寻找食物、庇护所和躲避捕食者，尤其是在早期生命阶段大多是浮游生物。甲壳类和头足类动物尤其如此，它们是其他动物的常见猎物，其幼虫在水柱中高度洄游。对陆生动物的研究表明，低氧水平会影响视力。事实上，人类在低氧条件下会失去视觉功能。例如，在高空飞行的飞行员，如果不能给驾驶舱补充额外的氧气，就会出现视力障碍。此外，健康问题如高血压和中风，都与失氧有关，可以损害视力。
国家科学基金会资助的这项研究的主要作者、斯克里普斯海洋学的博士生Lillian McCormick提到，结合关于氧气影响陆地动物视力的所有这些知识，来研究海洋动物是否也会做出类似的反应。她研究了加利福尼亚当地的四种海洋无脊椎动物（鱿鱼、斑点章鱼、金枪鱼蟹和短尾蟹），发现在低氧条件下这些动物的视力下降了60%-100%。利用在斯克里普斯海域采集的幼虫，McCormick测试了幼虫视觉上的急性反应——暴露在低氧环境下的短期反应。她与加州大学圣地亚哥分校的研究员Nicholas Oesch，为这种小样本开发了一套实验装置。Oesch提到，实验室的大部分工作都是为了解决哺乳动物视觉中的生物医学问题。把这些幼虫放在显微镜下，海水的含氧量逐渐降低，它们暴露在McCormick可以用来引起视觉反应的光照条件下。她用连接到幼虫视网膜的电极来测量这些反应，这种技术被称为视网膜电图。一旦氧气供应从良好的氧含量（如在海洋表面发现的）开始下降，能够立即看到幼虫的反应，这一点在短尾蟹和鱿鱼身上表现得尤为明显，章鱼存活的时间更长，视网膜的反应只有在氧气减少到一定水平后才会下降，而金枪鱼蟹则相当有弹性。McCormick还发现，甚至在接触低氧的几分钟内，这些物种中的一些实际上就失明了。幸运的是，当氧气水平恢复时，大多数样本都恢复了一些视觉功能，这表明这种损伤在短期低氧环境下可能不会是永久性的。
此外，幼虫依靠视觉来寻找猎物和躲避捕食者。失去对光线强度变化做出反应的能力，或视觉上看到猎物（如捕食者的阴影）的能力，可能会降低这些高度视觉的幼虫的存活率。该论文的共同作者斯克里普斯莱文实验室的首席研究员Lisa Levin认为，这项研究提供了新的认识，将改变他们解释动物对海洋缺氧反应的方式，以及所做的实地研究类型。让野外科学家在研究海洋动物时同时测量光和氧，将是一个巨大的挑战。
（刘思青 编译）
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