• РЕГИСТРАЦИЯ
Drozd
13 марта 20:28 1095 0 2.00

Рыбы приобрели способность «видеть» кожей независимо от эволюции зрения

Lachnolaimus maximus

Wikimedia Commons

Способность некоторых животных менять окраску обеспечивается наличием специальных светочувствительных клеток в коже, то есть, фактически, «кожным зрением». Оказалось, что у рифовой рыбы длинноперого губана в сетчатке глаза и в коже фоточувствительность обеспечивает пересекающийся набор белков, однако в коже спектр фоторецепторов существенно меньше. Сравнение экспрессии генов в этих двух тканях позволило исследователям сформулировать механизм восприятия света кожей этими рыбами, отличный от восприятия света сетчаткой. Как пишут ученые в статье, опубликованной в Journal of Comparative Physiology A, скорее всего, несмотря на общих участников, механизмы восприятия света сетчаткой и кожей в процессе эволюции развились у рыб независимо друг от друга.

Некоторые животные способны менять окраску покровов в зависимости от окружающего фона. На это способны как беспозвоночные, например, головоногие моллюски — осьминоги и каракатицы, так и позвоночные — многие амфибии и рыбы. Смена цвета кожи происходит за счет перегруппировки пигментных гранул в специальных клетках — хроматофорах. Предполагается, что хроматофоры не только обеспечивают окраску, но и сами способны реагировать на изменение освещения. Таким образом, смена окраски происходит у животных без участия зрения, а обеспечивается «кожным зрением».

Механизм реакции сетчатки на свет изучен довольно хорошо, однако, как работает «кожное зрение», ученым было не совсем понятно. Известно, что в восприятии света могут участвовать несколько типов особых белков-опсинов, которые выполняют функции рецепторов в клетках сетчатки и передают сигнал дальше через G-белок-опосредованный молекулярный каскад. Ряд работ, посвященных исследованию «кожного зрения», показал, что, к примеру, в сетчатке и коже головоногих моллюсков работают одни и те же гены, задействованные в фоторецепции, то есть, вероятно, восприятие света кожей у них происходит по тому же механизму, что и восприятие глазами.

Чтобы разобраться, как «кожное зрение» работает у позвоночных, ученые из университета Дьюка в Северной Каролине (США) провели сравнительный анализ экспрессии генов в сетчатке и коже рыбы длинноперого губана (Lachnolaimus maximus) при помощи полного секвенирования транскриптома (совокупности РНК). Эти рыбы обитают среди коралловых рифов в прозрачной воде и в зависимости от фона демонстрируют один из трех вариантов окраски — белый, коричневый или пятнистый.

 

Варианты окраски длинноперого губана Lachnolaimus maximus

Lorian E. Schweikert et al / Journal of Comparative Physiology A 2018

Поделиться

В сетчатке глаза губана экспрессировались все пять возможных опсинов, участвующих в зрении, а также все остальные компоненты молекулярного каскада передачи сигнала. По-видимому, эти рыбы обладают цветным тетрахромным зрением. В то же время, в отличие от головоногих моллюсков, в коже у рыб обнаружился только один вариант зрительного опсина — SWS1, чувствительный к коротковолновой части спектра. Гены, ответственные за передачу сигнала через тот же самый G-белок, в коже рыбы также не экспрессировались, однако вместо него исследователи обнаружили гены, ответственные за активацию аденилатциклазы — фермента, необходимого для синтеза важной сигнальной молекулы циклической АМФ

Как предположили ученые, кожная фоторецепция рыб обеспечивается другим механизмом передачи сигнала и, вероятно, сформировалась эволюционно независимо от «основного» зрения. Несмотря на это, оба механизма используют пересекающийся репертуар рецепторов. По-видимому, рифовые рыбы «выбрали» именно рецептор, чувствительный к ультрафиолетовому и коротковолновому излучению, так как он лучше всего удовлетворяет их потребностям при обитании в прозрачной голубой воде.

Самую эволюционно древнюю оптическую систему обнаружилиу цианобактерий. Оказалось, что клетка сине-зеленой водоросли Synechocystis фокусирует свет по тому же принципу, что и человеческий глаз.

Дарья Спасская

https://nplus1.ru/news/2018/03...

Всё, о чём не расскажет РЕН-ТВ

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Еще статьи от автора Drozd
    Drozd
    15 октября 09:57 5427 12.41

    Рейтинг алкоголя по степени вредности

    Сложно представить пышное застолье без хотя бы маленького графинчика пьянящего зелья — это уже некий атрибут большого праздника или встречи давних друзей. Вы можете быть заядлым трезвенником, но для гостей на стол бутылочку таки поставите. Если хотите утром чувствовать себя как огурчик, важно знать, какой алкоголь пить, чтобы вред для организма был минимальн...
    Drozd
    12 октября 16:53 612 0.00

    Мыши с двумя отцами впервые родились живыми

    Взрослая мышь с геномами двух матерей, давшая собственное живое потомство Li et al, Cell Stem Cell Китайские ученые существенно повысили эффективность выращивания взрослых мышей с геномами от двух матерей, но без отцовского. Также впервые им удалось получить живых мышат от двух отцов. Этого удалось достичь за счет использования эмбриональ...
    Drozd
    11 октября 18:03 1381 3.00

    Говорят, интернет может "сломаться". Почему и правда ли это?

    Корпорация ICANN начнет обновление криптографических ключей, защищающих доменные имена интернета, вечером 11 октября. ТАСС — о том, что это значит и как затронет обычных пользователей Что происходит? Обновление криптографических ключей начнется 11 октября в 19:00 мск. Эту замену будет производить американская корпорация ICANN, которая управляет доме...
    ПРОМО
    Omega-Technologies
    Вчера 08:39 2336 13.98

    Как прощаться с эпохой? Часть III

    В предыдущем материале констатировался факт умерщвления неолибералами политэкономии классического либерализма. В этом «преступлении века» ключевую роль сыграли два идола неолиберализма – А. Рэнд и Ф. Хайек. Извращенность их «идей» важно понимать при рассмотрении двух ключевых в деле создания новой экономической системы проблем: ценностной ориентации бизнеса и способе ...
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика