Исследователи из Университета Аделаиды обнаружили, что оливковые морские змеи (Aipysurus laevis) и два других вида Aipysurus отодвигают хвост от света. Этот маневр, вероятно, позволяет змеям спрятать свой хвост от акул и других хищников, сообщается на портале EurekAlert.

Оливковые морские змеи (Aipysurus laevis)Ученые проверили наличие чувствительных к свету хвостов у восьми видов морских змей, но обнаружили, что только три вида обладали способностью воспринимать свет. Они пришли к выводу, что уникальная способность, вероятно, возникла у предка шести близкородственных австралийских видов.

«Существует более 60 видов морских змей, так что это менее 10%, – комментирует ведущий автор исследования Дженни Кроу-Ридделл. – Мы не знаем, почему это редкое чувство развилось у нескольких видов Aipysurus».

Исследователи использовали секвенирование РНК, чтобы увидеть, какие гены активны в коже морских змей. Они обнаружили ген светочувствительного белка под названием меланопсин и еще несколько генов, которые участвуют в передачи информации об интенсивности света.

Меланопсин – светочувствительный пигмент, родственный родопсину. Именно он «оценивает» общий уровень освещенности в окружающей нас среде. Кроме того, этот механизм участвует в регуляции суточных ритмов, а лягушкам, например, еще и помогает изменить цвет кожи для «комуфляжа». 

Источник: Научная Россия

Работая с безглазыми червями, ученые открыли принципиально новый тип белков, воспринимающих свет. Он относится к тому же классу, что и вкусовые рецепторы, и работает на два порядка эффективнее, чем обычный зрительный пигмент.

Об этом говорится в статье американских специалистов из Мичиганского университета, опубликованной в журнале Cell.

До настоящего времени у животных было известно только два типа фоторецепторов: криптохромы и опсины, последние из которых работают в составе сетчатки человека и других позвоночных. Авторы статьи нашли у червей нематод еще один, принципиально новый, тип соединений, способных реагировать на свет.

О его существовании ученые заподозрили, наблюдая, как эти крошечные создания старательно избегают вспышек света, несмотря на отсутствие глаз. Оказалось, что у нематод имеется белок LITE-1, чувствительный к ультрафиолету, но при этом устроенный так же, как мембранные вкусовые рецепторы.

Обычные зрительные пигменты животных состоят из двух частей - структурного белка и хромофора, отвечающего за поглощение фотонов (у человека в его роли выступает витамин А). Даже если нарушить конфигурацию белка, то хромофор частично сохраняет свои поглощающие функции. Напротив, если хоть немного изменить структуру LITE-1, то он полностью перестает поглощать свет. Следовательно, этот белок работает совершенно по иной схеме.

Судя по всему, ключевым фактором для работы LITE-1является местоположение аминокислоты триптофана. Исследователи добавили эту аминокислоту к вкусовым рецепторам из того же семейства GUR-3, что и LITE-1, и в результате они также стали реагировать на свет. Это доказывает, что в будущем биоинженеры смогут искусственно создавать новые разновидности фоторецепторов.

Интересно, что LITE-1 поглощает ультрафиолет в 10-100 раз эффективнее, чем обычные зрительные пигменты. Поэтому его можно будет использовать для защиты от солнечных лучей, а также в биологических исследованиях. Например, с помощью LITE-1 можно будет заставить реагировать на ультрафиолет те клетки, которые раньше этого не делали, и затем произвольно активировать их световыми лучами.

Источник: infox.ru

Ученые проанализировали то, как сине-зеленые бактерии ощущают свет и движутся к нему, и пришли к выводу, что эти микробы используют те же принципы для работы своего зрения,  что и глаза многоклеточных существ, говорится в статье, опубликованной в журнале eLife.

Бактериальный глаз"То, что микробы реагируют на свет, является одним из самых древнейших научных открытий. И то, что мы показали, что бактерии являются оптическими объектами, является очевидной вещью, если смотреть на это открытие задним числом, однако до этих опытов мы никогда не думали об этом. И никто другой не замечал этого, несмотря на 340 лет опытов с бактериями", — заявил Конрад Мулине (Conrad Moulineaux) из университета королевы Марии в Лондоне (Великобритания).

Мулине и его коллеги пришли к выводу, что бактерии обладают своеобразными "глазами", наблюдая за тем, как сине-зеленые цианобактерии из рода Synechocystis, живущие в пресноводных озерах и реках, реагировали на лучи света.

До этих опытов ученые считали, что бактерии движутся в сторону источника света фактически "наощупь" – предполагалось, что они ощущают малейшие различия в освещенности разных частей своей оболочки и двигают себя в ту сторону, где света больше.

Авторы статьи проверили, так ли это на самом деле, освещая одиночных микробов при помощи специальных ламп, позволявших им  крайне гибко управлять градиентом освещенности и задавать особые световые узоры, способные обманывать зрение микроба.

К удивлению ученых, бактерии никак не реагировали на перепады в уровне освещенности, если источник света был скрыт от них – в таком случае они двигались случайным образом, а не скапливались в самом светлом участке чашке Петри, где обитали Synechocystis.

С другой стороны, когда ученые имитировали Солнце, освещая чашку при помощи обычного светильника, чей луч был направлен под почти прямым углом к поверхности, в таком случае микробы действительно двигались в сторону "светила". Это означает, что микробы напрямую видят свет.

Подобное загадочное поведение заинтриговало исследователей, и они попытались узнать, как микроб воспринимает свет,  изучив оптические свойства его оболочки и прочих частей клетки, наполнив Synechocystis молекулами флуоресцентного белка, светящегося при облучении ультрафиолетом.

Как оказалось, оболочка Synechocystis представляет собой полупрозрачную линзу, которая фокусирует проходящий через нее свет на противоположной стенке бактерии, где находится ряд молекул фотопигментов. Фактически, это превращает микроб в миниатюрный глаз, способный видеть источники света и видеть грубые контуры предметов и крупных препятствий в среде обитания, заключает Мулине.

Источник: РИА Новости

Изменение спектральных характеристик сумеречного света, как считают биологи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Университета Дьюка, помогает коралловым полипам синхронизировать свои действия.

Гаметы дожидаются своего часа и разом отправляются в плавание. (Фото с сайтов Aims.Gov.Au и Coralcoe.Org.Au.) Кораллы лишены глаз и не имеют развитой нервной системы, но справляются с одной весьма сложной задачей: представители одного вида ухитряются синхронно выпускать гаметы в воду. Это обеспечивает им успешное размножение и происходит в один или несколько вечеров в одни и те же часы, а иногда «разрешённый» интервал сокращается даже до 20 минут. Объяснить, как животные добиваются такой точности синхронизации, трудно.

Исследования многих видов кораллов говорят о том, что выпуск гамет привязан к лунному циклу. Очевидно, беспозвоночные чувствуют изменения каких-то внешних параметров, связанных с действием нашего спутника, и эти изменения должны быть достаточно заметны и чётко локализованы во времени.

По предположению авторов, важную роль здесь играют характеристики сумеречного света. Как известно, вечером длина пути солнечного излучения в атмосфере увеличивается, вклад озона в поглощение на длинных волнах растёт, что в результате приводит к синему смещению. При сравнении с дневным светом лунный представляется красносмещённым, причём нарастающая Луна на закате находится над горизонтом, а убывающая — за ним. Отсюда можно сделать вывод о том, что наш спутник влияет на спектр сумеречного света, и в период полнолуния параметры последнего варьируются как никогда быстро.

Чтобы проверить гипотезу, учёные отправились на Американские Виргинские острова, к колониям кораллов, и попробовали зарегистрировать такие изменения под водой. Попытка увенчалась успехом; согласно расчётам, для обнаружения сдвига спектральных характеристик достаточно всего двух светочувствительных пигментов типа опсина, настроенных на зелёный и синий цвета. Местные кораллы Acropora palmata, что характерно, выпускали гаметы на третью и четвёртую ночи после полнолуния в период с 21:30 до 21:50.

Конечно, предложенный способ подходит не для всех кораллов. Глубоководные виды заметить какие-то изменения в спектре просто не смогут.

Полная версия отчёта будет опубликована в издании Journal of Experimental Biology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА