潮汐时钟保护海洋生物的安全

科学家们早就知道，可能包括我们在内的所有生物体内都有一个24小时的生物钟，用来记录时间，这样他们就知道什么时候该起床，什么时候该睡觉。

但本周，阿伯里斯特威斯大学和剑桥大学的研究人员发现了一种海洋动物也有潮汐时钟。除了一天中的时间，它还能告诉我们涨潮的时间!

大卫·威尔考克森是《当代生物学》这篇论文的资深作者。

大卫-你好，克里斯。

克里斯-那这是什么生物?

大卫:这是一种小型甲壳类动物，生活在英国附近的沙滩上，它叫欧律狄刻pulchra．这是一只斑点海虱。它只有5毫米长，是木虱的海洋近亲。

克里斯:为什么它需要知道高潮何时到来?

大卫:退潮时，这种动物埋在沙子里。涨潮的时候，它从沙子里出来游泳。所以，它需要知道，这样它才能做好准备，游上两三个小时，在退潮前赶紧回到沙滩上。因此，它不会搁浅在海岸上不合适的地方。它停留在它喜欢的位置。

克里斯:那么，你是怎么发现这种生物有潮汐时钟的?

大卫-我们早就知道了。事实上，这篇论文的作者之一迈克·黑斯廷斯早在80年代就研究了欧律狄刻的博士学位，我们知道它有节律性的行为，每12.4小时或潮汐周期游动一次。但我们不知道的是，这12.4小时的活动是如何被控制的，它是否只是一个每天或24小时运行速度不同的时钟，还是一个独特的潮汐时钟。这就是我们一直在研究的，以真正揭示这些12.4小时的节奏是如何被驱动的。

克里斯-你是怎么做到的?

大卫:所以，我们使用了现代分子生物学和一些——我认为是一个非常复杂的行为实验，我们操纵动物暴露在光线下的状态。我们所做的是，我们已经对许多基因进行了排序，我们知道这些基因与其他生物体的日常节律有关。我们已经对欧律狄刻的基因进行了测序。我们所做的一件事是，我们实际上降低了其中一个基因的表达。这打乱了这种动物每天的颜色变化，实际上使12.4小时的游泳节奏保持不变。我们移除了日钟，但保留了潮汐钟。

克里斯-我明白了。所以，你所做的是，你说，这种动物每天根据一天中的时间做一些事情，这是由它的正常生物钟驱动的。如果你用各种各样的方法来破坏生物钟，那么这些日常的事情就会消失，但它仍然每12小时进行一次游泳活动，这表明它在用一种不同的方式来记录潮汐，而不是记录正常的时间。

大卫:完全正确。所以，我刚才说的是，当它进行12.4小时的游泳活动时，这种动物每天从黑暗到光明随着昼夜的明暗变化而变化。而且，当它在晚上涨潮时，它比在白天涨潮时游得更多。所以，这是潮汐游泳的日常调节。我们可以通过打乱每天的生物钟来减少睡眠，但我们不能影响，我们不能改变12.4小时的游泳节奏。我们把这两个钟分开了。

克里斯:事实上，它的大脑中有两种不同的时钟，你认为这是这种生物独有的吗?还是说，除了我们的日常生物钟之外，还有许多其他生物，甚至包括人类，也有其他生物钟?

大卫:这是个很重要的问题。答案是，这绝对不是欧律狄刻独有的。这是我们的非昼夜节律生物模型潮汐节律。但我们知道，还有许多其他海洋生物也有12.4小时的活动节律，比如，月亮节律和半月节律的繁殖。与我们同时发表的一篇论文是关于一种小型海洋蠕虫的，它的生殖周期与月球节律相同。他们还表明，他们可以将昼夜节律钟和月相钟分开。所以，他们在不同的生物体中得出了相似的结果。

克里斯-但你还不知道这个钟是什么，也不知道它是怎么走的?

大卫:下一个大问题是，这个时钟的本质是什么，它是如何被安排的，这个12.4小时的节奏是如何在分子和细胞水平上安排的。这是我们即将找到答案的问题，目前我们正在努力解决这个问题。