烏賊發光器：兩次走進同一條河流的演化君

飛雪

趨同演化（convergence）是生物學研究者十分感興趣的演化現象：兩類在進化關系上相當遙遠的生物，可以因為處于相似的環境或面臨相似的生存挑戰，某些器官的結構和功能變得十分相似，或者演化出了極為相似的新器官。例如，鳥類和蝙蝠類的前肢都分別演化為了適宜飛行的翼，又例如，帶有完整晶狀體和視網膜結構的眼睛，在脊椎動物和頭足動物中分別獨立地演化了出來。

然而，在對這些復雜器官的趨同演化上，人們通常只能從解剖結構的變化或少數基因的演變方面進行考察，但在更為宏觀的基因組和表達組水平上剛所知甚少。來自美國加州大學圣塔巴巴拉分校的托德·奧克利教授（Todd H.Oakley）和他的課題組，就以頭足類動物為材料，在表達組水平上考察了趨同演化的深層機制。不過這次，他們研究的對象不是經典的眼睛，而是另一種奇妙的器官——發光器。

夏威夷短尾烏賊（Euprymna scolopes，又叫夏威夷四盤耳烏賊）和劍尖槍烏賊（Uroteuthis edulis）是形態和生活方式都完全不同的2種頭足類動物。夏威夷短尾烏賊體型迷你，圓鼓鼓的身材和耳朵似的鰭決定了它無法快速游動，只能在沿海水域活動。而劍尖槍烏賊則體型大而修長，常常集群在大洋中快速游動，因此在東太平洋一帶會形成漁汛——臺灣地區用作燒烤的“透抽”或“鎖管”指的就是它。然而，雖然二者極為不同，但它們的體內都具有1對結構精巧的發光器官。

頭足類的生物發光主要依賴于熒光弧菌（Vibrio fischeri）的共生。……