星期二, 11月 17, 2020

科學家的斑馬魚 到底是斑馬還是魚?


斑馬魚有個性感的學名,丹尼爾. 雷利奧(Danio rerio),原生在南亞,印度,巴基斯坦,孟加拉等地,是一種小型淡水魚,身長3公分左右,穿著一席黑白條紋裝,長相淳樸可愛(牆編從來沒有注意過,斑馬魚身上,一共有五條黑條紋,你算過了嗎?)。 由於斑馬魚的生命週期短,卵殼透明,觀察與操作胚胎都非常容易,長久以來都被科學家當做實驗模式動物之一。斑馬魚的繁殖期,一次可達三個月,母魚每間隔2-3天產卵一次,每次可產數百顆卵。公魚讓卵受精之後,胚胎馬上就開始發育了,2-4天後,小斑馬魚就能破殼而出。 或許你曾經在水族館看過,閃燿各種螢光色彩的斑馬魚,好像檳榔攤的霓紅燈打碎在水裡一樣。他們是1999年,新加坡大學以基因編輯技術,打造出的螢光斑馬魚GloFish,也是第一個上市的基因工程寵物,從此打開了一個前所未有的生物技術運用領域。 GloFish不需要特殊的螢光光源照射,在一般的光線下就能散發出人類肉眼可見的螢光色彩。其主要原因是利用專一表現在肌肉的肌蛋白起動子(myosin light chain 2 gene promoter)來引發螢光蛋白的製造,使斑馬魚表現大量的螢光蛋白,在佔其體積最大的肌肉組織中。GloFish的螢光蛋白表現可佔肌蛋白的3-5%,且不影響肌肉功能。 你以為斑馬魚只是肌肉發達嗎?2015年,摧我. 和喵蹲先生(Trevor Hamilton)用實驗證明,斑馬魚可是種會用腦的魚,和人類,老鼠,鳥類,甚至烏賊一樣,具有類情境記憶(episodic-like memory)。這就好像看完了電影,當你在回憶時,會想到時間(When: 白天晚上或深夜),還有發生什麼事(What: 有槍戰或者有一對情人在放閃),以及哪裡發生的(Where: 台北市或巴黎),這些構成可以使你在回想電影時,完整記得情節。 和喵蹲先生看到,有一種生活在海裡,靠清潔大魚身上的寄生蟲和甲殼類維生的清潔魚(Cleaner Wrasses),曾經被研究過,並且認為他們記得什麼時候,在哪裡,發生過什麼事的類情境記憶,因為清潔魚必需要記得剛才清過哪一位客戶,免得一魚兩吃,白跑一趟。和貓蹲先生就開始在實驗室唾手可得的斑馬魚身上,也開始這樣的智力測驗。 不過,和喵蹲先生並沒有用食物來誘惑斑馬魚,而用兩個色彩均勻的樂高人物,一位腳踏車騎士(Biker),一位真的騎士(Knight),(還好斑馬魚不說中文.... 不然真的很容易搞混阿....)來做實驗,讓這兩個樂高人物和斑馬魚所處的環境交錯的變換,再利用電腦軟體追蹤計算斑馬魚的游泳路徑。 和喵敦先生發現,當魚缸裡同時出現新的(初次見面)和舊的(已經見過面)樂高人物,斑馬魚因為熟悉舊朋友,所以會花更長的時間在探索新朋友,代表了斑馬魚的確記得這些樂高人物的長相,而且是真的純粹出於好奇去探索,而不是只為了吃(難怪斑馬魚這麼苗條,和只知道吃的牆編差這麼多...)。 被人類各種玩弄的斑馬魚,其實這麼聰明,你是不是也想要試試,你家魚缸裡的金魚,會不會認得你的臉呢? Nikon每年都會舉辦科學影像展,今年微小世界競賽的金獎得主,就是一張呈現斑馬魚鱗片和淋巴管分佈的影像,美得讓人讚嘆,大自然的巧妙也這麼的有藝術氣息,讓人忍不住也想打開顯微鏡,展開微小世界的旅行。 ------------------------------------------------------ 【 收聽 🎧 喜劇系科學 Podcast:Sky in the Wall】 Apple Podcast: 👉 https://reurl.cc/k0rn0n Anchor FM: 👉 https://anchor.fm/wallis-liu Youtube: 👉 https://reurl.cc/6l7KGr 【 收看 👀 喜劇系科學 Articles:Sky in the Wall】 Instagram: 👉 https://reurl.cc/m9rxMW Facebook: 👉 https://facebook.com/skyinthewall ------------------------------------------------------ 資料來源: https://en.wikipedia.org/wiki/Zebrafish https://www.liebertpub.com/doi/pdf/10.1089/zeb.2004.1.185 https://link.springer.com/article/10.1007/s10071-016-1014-1 圖片來源: https://www.nikonsmallworld.com/galleries/2020-photomicrography-competition/dorsal-view-of-bones-and-scales-blue-and-lymphatic-vessels-orange-in-a-juvenile-zebrafish https://mpnforum.com/zebrafish-melanoma-and-mpns/ https://duniaalatpancing.blogspot.com/2019/05/glofishu00ae-information-aquatic-mag.html #科學家的斑馬魚 #GloFish #類情境記憶 #Nikon攝影獎




Nikon 微小世界攝影獎冠軍作品 藍色是魚鱗 紅色是淋巴管


回眸一笑斑馬魚


GloFish 各種螢光斑馬魚


斑馬魚胚胎發育的各個階段,從受精卵到孵化約需2-4天的時間


和喵蹲先生的斑馬魚記憶實驗中,用到的樂高人物。左邊是腳踏車騎士(Biker),右邊是真的騎士(Knight)

電腦紀錄斑馬魚游泳的路徑,顏色越紅代表斑馬魚越常經過,越藍越沒走過。左上角是新放進魚缸的腳踏車騎士樂高,雖然長得跟右邊一樣,斑馬魚還是花了很多時間在探索新朋友。


清潔魚正在幫河豚去角質,刮舌苔




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