刺魚皮膚「看得見」? 啟示機器人與自駕車的未來技術
當你在熱帶的海灘旁暢游時，或許沒留意到海中有一種名叫刺魚的生物，正用它那能變色的皮膚「看」你。是的，你沒聽錯，它就是生活在北卡羅來納州到巴西之間大西洋的刺魚。
這種海洋生物因其能在瞬間從白色切換到紅褐色而聞名，使它在珊瑚礁中得以隱身。但近期的研究發現，這種快速變色的皮膚還隱藏著其他驚人的秘密。
北卡羅來納州威明頓大學的生物學教授施舒克特（Lori Schweikert）在佛羅里達群島目睹刺魚，即使在「死亡後」仍能繼續進行色彩變化的情況，這引起了她的強烈好奇。她懷疑，刺魚是否可以僅依賴其皮膚來偵測光線，而不完全依賴眼睛和大腦。
眼睛、皮膚 視蛋白基因各不同
經過深入研究，施舒克特和杜克大學的生物學家約翰森（Sönke Johnsen）發現刺魚皮膚中激活的光敏蛋白質基因「視蛋白（opsin）」，與眼中的視蛋白基因不同。這讓我們想到了其他如魷魚和守宮，牠們的皮膚也生產光感視蛋白，但科學家尚不確定這是如何幫助這些動物變色的。
該團隊進一步採集了刺魚的皮膚樣本，透過顯微鏡觀察，每一個皮膚上的色點都是一種名為色素細胞的專門細胞，這些細胞內部有可以是黑色、黃色或紅色的色素顆粒。這些顆粒的移動決定了皮膚的顏色變化。
使用染色技術，他們發現視蛋白並不在色素細胞中，而是在其下方的其他細胞中。
施舒克特解釋，當光撞擊到皮膚時，必須首先穿越充滿色素的細胞，然後才到達光敏層。研究估計，刺魚的視蛋白分子對「藍光」最為敏感，這正好是刺魚皮膚中的色素顆粒最容易吸收的光波長。
這些光敏視蛋白有點像內部的拍立得膠片，它可以捕捉光線的變化，然後在色素顆粒散開或聚集時進行過濾。
約翰森在聲明中表示：「這些動物可以從內部拍攝牠們的皮膚照片，以告訴動物牠的皮膚看起來如何。」
「讀者們可以想想看，如果你沒有鏡子，也不能彎下頭去看自己，那你怎麼知道自己的打扮是否得體呢？」施舒克特進一步說道：「這對我們或許不是大問題，但對於那些依賴變色來避免被捕食、威懾敵人或吸引伴侶的動物來說，這可能是生存的關鍵。」
這一發現為需要細微調節性能的裝置（如機器人手臂和自駕車）提供了新的研究方向，或許在未來，這些裝置不再需要視覺或相機輸入，也能「看」到周圍的世界。
感知反應是科技領域正在深入研發的一種新方法。此研究為我們揭示了一個獨特的感知機制。這篇研究發表在最新一期的《自然通訊》。
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參考論文：
1.Dynamic light filtering over dermal opsin as a sensory feedback system in fish color change.Nature Communications
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