Aštuonkojai taip pat „mato“ su oda

Odos šviesai jautrios ląstelės veikia tuo pačiu mechanizmu, kaip ir akyje

Jūrų biologai aptiko šviesai jautrią gyvūnų, tokių kaip šis naujai išperkamas Kalifornijos kukulis, odą. © UCSB
skaityti garsiai

Matymas be akių: Aštuonkojai taip pat suvokia odą ir reaguoja į ją. JAV biologai nustatė, kad gyvūnai naudoja tuos pačius pigmentus, kurie randami akyje. „Eksperimento biologijos žurnale“ tyrėjai aprašo, kaip gyvūnai integruoja šį mechanizmą į savo įspūdingą sugebėjimą kamufliažuoti.

Aštuonkojai turi unikalų sugebėjimą: jis gali ne tik pakeisti savo odos spalvą ir modelį, bet ir struktūrą. Viena vertus, gyvūnai taip puikiai prisitaiko prie savo aplinkos, kad patys paslėptų. Tačiau labai intelektualūs galvakojai moliuskai taip pat bendrauja tarpusavyje apie šiuos spalvos pokyčius. Aštuonkojams išskirtinį universalumą suteikia vadinamieji chromatoforai. Šie odos pigmentuoti organai reaguoja į gyvūno akių ir smegenų signalus ir plečiasi arba susitraukia, kad pakeistų odos išvaizdą.

Oda "mato" ryškumą, bet jokių kontrastų nėra

Jūros biologai, vadovaujami Desmondo Ramirezo iš Kalifornijos universiteto Santa Barbaroje (UCSB), dabar atrado, kad aštuonkojai nėra visiškai priklausomi nuo jo akių: kai biologai nukreipė baltą šviesos spindulį į aštuonkojo odą, chromatophores išsitempė per apšviestą. Išjunkite ir pakeiskite spalvą. Kai užgeso šviesa, jie grįžo į savo pradinę išvaizdą.

Ramirezas daro prielaidą, kad chromatoforai yra susieti su šviesos jutikliais odoje. Todėl jie taip pat reaguoja be gyvūno centrinės nervų sistemos signalų, kai ant jo krinta šviesa. Tačiau šie jutikliai nepakeičia akių: „Aštuonkojų oda nesuvokia šviesos tokiu pat detalumo lygiu, kaip gyvūnas naudoja akis ir smegenis“, - sako Ramirezas. Oda „mato“ ryškumo skirtumus, bet neturi formų ar kontrastų.

Chromoforai aštuonkojo odoje, kai oda yra apšviesta (A) ir atsipalaidavusi (B). UCSB

Tie patys dažai, kaip ir akyje

Vėlesniuose eksperimentuose tyrėjai norėjo tiksliau sužinoti, kaip veikia šviesai jautri oda. Todėl jie pirmiausia apšvietė odą skirtingo bangos ilgio šviesa, nuo violetinės iki oranžinės. Tai parodė, kad chromatophorai greičiausiai reaguoja į mėlyną šviesą. displėjus

Dar tikslesnis veikimo vaizdas pagaliau pateikė odos molekulinius-biologinius tyrimus. Jutiklio ląstelėse, esančiose odos paviršiuje, tyrėjai rado pigmento rodopsiną. Šis dažiklis paprastai būna akyje ne tik aštuonkojuose, bet ir žmonėse. Ten rodopsinas taip pat reaguoja į šviesą ir yra esminis signalo kaupimo ir laidumo akyje komponentas.

Naujas derinys, o ne nauja plėtra

Šis evoliucijos žingsnis yra sužavėtas: „Panašu, kad ląstelinis šviesos suvokimo mechanizmas, egzistuojantis akyje, kurį laiką buvo integruotas į odą kaip šviesos jutiklis“, - sako bendraautorius Toddas Oakley iš UCSB. Užuot sukūrę naują mechanizmą, gyvūnai naujais būdais sujungia esamus elementus.

Aštuonkojai nėra vieninteliai moliuskai, kurių oda gali suvokti šviesą. Tačiau iš kitų egzempliorių dar nėra žinoma, ar jų odoje taip pat yra rodopsino ar susijusių šviesai jautrių pigmentų. Todėl Ramirezui taip pat labai įdomu, ar ir kaip šie gyvūnai yra susiję vienas su kitu: „Ar jie visi yra kilę iš tų pačių protėvių, ar jie vystėsi nepriklausomai vienas nuo kito?“ - klausia biologas. Tolesni eksperimentai turėtų greitai atsakyti į šį klausimą. (2015 m. Žurnalas „Experimental Biology“; doi: 10.1242 / jeb.124438)

(Kalifornijos universitetas - Santa Barbara, 2015 5 21 - AKR)