Согласно новым исследованиям Осакского столичного университета, недавно обнаруженный зрительный белок позволяет стрекозам обнаруживать темно-красный и ближний инфракрасный свет, используя механизм, поразительно похожий на тот, что используется в человеческих глазах. Это неожиданный случай параллельной эволюции с потенциальными медицинскими применениями. Результаты исследования были опубликованы в журнале Cellular and Molecular Life Sciences.
Человек воспринимает цвета света благодаря белку, называемому опсином, который находится в глазу. У человека за цветовое зрение отвечают три типа опсинов, соответствующие синему, зеленому и красному свету.
Среди насекомых стрекозы обладают необычайно острым красным зрением.
В своем новом исследовании профессор Мицумаса Коянаги из Осакского столичного университета и его коллеги идентифицировали опсин стрекозы, который обнаруживает свет в диапазоне около 720 нм, что находится за пределами самой красной части видимого спектра.
«Это один из самых чувствительных к красному цвету зрительных пигментов, когда-либо обнаруженных», — сказал профессор Акихиса Теракита из Осакского столичного университета. «Стрекозы, вероятно, способны видеть в красном свете глубже, чем большинство насекомых».
Исследователи предположили, что это поможет стрекозам находить подходящих партнеров для размножения.
Чтобы проверить эту идею, они измерили коэффициент отражения — количество света, отражаемого поверхностью. А у стрекоз этот отраженный свет влияет на то, как они выглядят друг для друга.
Ученые обнаружили существенные различия между самцами и самками стрекоз Asiagomphus melaenops в отражении красного и ближнего инфракрасного излучения, что позволяет предположить, что способность различать особей противоположного пола в полете помогает самцам быстро отличать их от самок.
«Удивительно, но механизм, с помощью которого красный опсин стрекозы обнаруживает красный свет, идентичен механизму красного опсина у млекопитающих, включая человека», — сказал Рю Сато из Осакского столичного университета. «Это неожиданный результат, предполагающий, что тот же эволюционный процесс происходил независимо в отдаленно родственных линиях».
Авторы также раскрыли важную идею, которая может помочь воплотить это открытие в реальные практические приложения.
Они точно определили ключевое положение в белке, которое контролирует его чувствительность к свету.
После внесения этих изменений чувствительность была повышена еще больше, что позволило белку реагировать на свет в инфракрасном диапазоне.
Они разработали вариант белка, реагирующий на еще более длинные волны, и показали, что клетки, содержащие этот белок, могут активироваться ближним инфракрасным светом.
Эти результаты могут быть полезны в области оптогенетики, которая использует светочувствительные белки, активируемые светом, для исследования медицинских состояний.
Поскольку опсин стрекозы реагирует на свет с большей длиной волны, он может лучше работать в более глубоких тканях.
«В этом исследовании нам удалось еще больше сместить чувствительность модифицированного опсина ближнего инфракрасного диапазона, выделенного у стрекоз семейства Gomphidae, в сторону более длинных волн, и мы подтвердили, что модифицированный опсин ближнего инфракрасного диапазона может вызывать клеточные реакции в ответ на ближний инфракрасный свет», — сказал профессор Коянаги. «Эти результаты демонстрируют, что данный опсин является многообещающим оптогенетическим инструментом, способным обнаруживать свет даже глубоко внутри живых организмов».
В древнем зернохранилище во Франции обнаружены переплетенные скелеты
В зернохранилище начала V века до нашей эры в Дижоне, Франция, были обнаружены переплетенные скелеты двух человек. Это первая подобная находка в районе Дижона. Прошлым летом археологи из Французского национального…
Когда пространство-время кристаллизуется, рождается черная дыра
Давно известно, что вода замерзает. При нулевой температуре беспорядочный хаос молекул жидкости внезапно превращается в правильный, повторяющийся узор в виде кристалла льда в результате процесса, который физики называют фазовым переходом.…
Недавно открытый гигантский вирус обладает уникальным способом захвата хозяина
Недавно обнаруженный гигантский вирус помогает исследователям понять, как диверсифицировалась одна из самых необычных групп в биологии, и как даже близкородственные вирусы могут различаться в своих стратегиях использования клеток хозяина. Статья…
МО: за ночь над регионами России сбили 127 украинских БПЛА
Российские средства ПВО перехватили и уничтожили в течение ночи над регионами РФ 127 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи в период с 20:00 мск…
Хинштейн: в Курской области из-за вторжения ВСУ погибли 446 мирных жителей
Более 400 мирных жителей Курской области признаны погибшими из-за вторжения ВСУ в регион, сообщил губернатор Александр Хинштейн. Хинштейн призвал почтить память погибших из-за вторжения ВСУ "Из 2 173 курян, включенных…
Отношения с Астаной, инцидент в Румынии и сроки завершения СВО. Заявления президента Путина
Ситуация на поле боя дает России право говорить, что конфликт на Украине близится к завершению. Об этом заявил президент РФ Владимир Путин, отвечая на вопросы журналистов по итогам государственного визита…
Бунт против Мерца имеет фатальный недостаток
В Германии задумались о смене власти без выборов, поскольку канцлер Фридрих Мерц чрезвычайно раздраж...
Бамбук раньше рос в Европе, пока изменение климата не стерло его с континента
Бамбук не должен расти в Европе в естественных условиях. Стандартное объяснение простое: в Европе сл...
- Дорогая, только послушай, что пишут: "Ученые выяснили, что базовая температура тела у женщин постепенно растет в период с 18 до 42 лет. Причины этого явления пока изучаются".
- Дорогой, не доводи меня до кипения! Я тебе еще два часа назад сказала: пойди, вынеси мусор! А ты в интернете торчишь.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".