• Tuesday July 16,2019

Glowing lignje koriste baterijske svjetiljke koje udvostručuju kao dodatni par "oči "

Anonim

U tami dubokog oceana neke životinje stvaraju vlastito svjetlo. Među njima je havajski loto bobita Euprymna školova, koji tvori partnerstvo s svjetlećom bakterijom Vibrio fischeri . Plitvika kuša kolonije ovih bakterija u posebnim organima svjetlosti, a može kontrolirati svjetlinu i smjer njihovih osvjetljenja. Ali ti organi rade mnogo više nego što stvaraju svjetlost - i oni to prepoznaju.

Deyan Tong sa Sveučilišta Wisconsin otkrio je da organi generiraju živčane signale kada osjete svjetlost i opskrbljuju se proteinima koji su odgovorni za otkrivanje. Svjetlosni organi su učinkoviti dodatni skup primitivnih očiju, svaki opremljen vlastitim "iris" i "lens". Lignje dolazi opremljen parom žive, "vidjeti" svjetiljke.

Znanstvenici su proučavali svjetlosni organ E.scolopesa više od 20 godina i njegova sličnost s stvarnim očima nije se promašila . Jezgra organa u kojem žive bakterije okružena je reflektirajućim slojem tkiva i dijelom tkanine za tintu. To se može proširiti i ugovoriti poput irisa kako bi kontrolirala koliko svjetla bježi jezgri. Cijeli paket prekriven je debelim, prozirnim tkivom - "objektivom" - koji raspršuje svjetlost koju proizvode bakterije.

Sličnosti nisu samo površne one; ove strukture sadrže nizove proteina koji su izvanredno slični njihovim kolegama u stvarnim očima. Tong je analizirala gene koji su uključeni u svjetlosnim organima mladih Escolopes. Pronašao je 11 koji su vrlo slični onima koje koriste pravilne oči da pretvore svjetlost u električne signale. Bjelančevine koje proizvode, kao vizualni pigment opsin, arrestin i rodopsin kinaza, jako se podsjećaju na svoje oči i nalaze se u istim dijelovima svjetlosnog organa.

I kao posljednji dokaz, kada je Tong utvrdio da su svjetlosni organi proizveli električne signale kada je s njima blistao pulsove bijelog svjetla, čak i kad su bili bez bakterija.

Tong sugerira nekoliko različitih primjena koje lignje može imati za svoj dodatni par svjetlosnih detektora. Za početak, sposobnost osjeta svjetlosti može biti dio povratne petlje koja kontrolira razvoj samog svjetlosnog organa. Osvijetljenost bakterija je okidač koji govori organu da se prebaci iz mlađe faze osmišljene za zapošljavanje svjetlosnih mikroba, do verzije odrasle osobe osmišljene za kontrolu svjetlosti. Sposobnost osjeta svjetlosti omogućava lignu da zna kada treba izvršiti taj prekidač.

Orgulje se također može upotrijebiti za otkrivanje svjetlosti iz okoline, kako bi se lignje učinio zavaravanjem pod nazivom "counterillumination", gdje stvara svjetlost kako bi se manje vidljivom. Mala količina prirodnog svjetla filtrira se do dubina gdje živi, ​​a protiv tih zraka, siliketa lignje bilo bi očito bilo kojem grabežljivcu koji gleda odozdo. Kako bi izbjegli izlizavanje, lignje ispušta svjetlost s donje strane kako bi odgovarala prirodnom svjetlu koja se spuštala oko nje. Moguće je da se funkcioniraju kao senzori, kao i svjetiljke, svjetlosni organi bolje opremljeni kako bi odgovarali prirodnom svjetlu oko njih.

Već intrigantno, sposobnost otkrivanja svjetlosti mogla bi pomoći lignji da upravlja svojim bakterijskim partnerima. Proizvodnja svjetlosnih troškova energije i skupina luminoznih bakterija su ranjive na infiltraciju "tamnih mutanata" koji dobivaju prednosti života kolonija, a da zapravo ne pridonose nikakvom vlastitom svjetlu. Uspon tamnih mutanata navodi nevolje za lignje i prethodne su studije pokazale da maloljetnici ne dopuštaju tim varalicama da se drže oko njih. Možda njihova svjetlosna organska svojstva svjetlosti omogućuju da uklone one ljage.

Ovo je prva studija takve vrste, tako da je nemoguće reći jesu li svjetlosni organi drugih lignja ili, u stvari, drugih dubokih životinja sličnih sposobnosti. Za sada je najzanimljivija tajna kako su se svjetlosni organi razvili. S obzirom na činjenicu da dijele mnoge iste aktivne gene i proteine, najprivlačnija je mogućnost da su nastali tako što su odabrali razvojne programe koji stvaraju stvarne oči lignje.

Referenca : PNAS 10.1073 / pnas.0904571106

Slike: bobtail lignje Williama Ormeroda; sliku oka iz PNAS-a


Nevjerojatne načine na koje životinje vide svijet



Zanimljivi Članci

Sleeper virusi objašnjavaju zašto se HIV razvija među ljudima sporije nego unutar njih

Sleeper virusi objašnjavaju zašto se HIV razvija među ljudima sporije nego unutar njih

HIV - virus iza AIDS-a - najraznolikiji je od svih virusa. Jednom kada zarazi nekoga novom, ona se mutne tako brzo da u samo nekoliko mjeseci može stvoriti milijune genetski različitih vrsta. Ovaj evolucijski napad nadilazi imunološki sustav domaćina i stvara velike probleme za bilo kojeg znanstvenika koji pokušava stvoriti lijek ili cjepivo. Raz

Što je izbrisalo američki Zapad?  Istraživanje troąkoga istrebljenja

Što je izbrisalo američki Zapad? Istraživanje troąkoga istrebljenja

Na prašnjavom tlu je uletjelo olupina močvarne šume koja je iznenada potamnjela i umrla prije 215 milijuna godina. Paul Olsen pokreće pokvarene hrpice bijelog, crvenog i crnog kvarca. "Vidiš kako izgleda ropey?" Pita on. Podigne komad. "Izgleda da je netko uzeo male komadiće užeta, odrezao ih i spustio ih."

Može li se mozak zadržati u Jar?

Može li se mozak zadržati u Jar?

Čovjek s dva mozga, Steve Martin, 1983, Warner Bros / Everett zbirka P: Nije neuobičajeno vidjeti "mozak u staklenku" u televizijskim emisijama ili filmovima, ali je li moguće da mozak tako živim sa modernom tehnologijom? - Vesta Moore, Lincoln, NE O: Moguće je zadržati izolirani mozak živ, ali samo kratko. I iz

Svemirska obala Floride nalazi se u križićima uragana Mateja

Svemirska obala Floride nalazi se u križićima uragana Mateja

Jutros, kad su se ažuriranja uragana Mateja pojavila na mojim lokalnim vijestima, imao sam vrlo sebičan mentalitet. Uragana koja se približava zanimljiva je s vremenskog gledišta, ali nisam bio previše zabrinut. Mentalno sam provjeravao moj popis obitelji i prijatelja; nitko od njih nije izravno naštetan. I ta

Meowvolutionary Psychology

Meowvolutionary Psychology

Znaš li to stvar što mačke rade kad se utrljaju na noge? Jesu li oni evoluirali da to učine? Najudaljeniji odgovor je vjerojatno "tko se brine, to je slatko", ali medvjed sa mnom; bliži pregled ovog divnog ponašanja baca svjetlo na neka ozbiljna pitanja. Na jednoj razini, očito nisu. Mačke

NCBI ROFL: Veliki penisi i evolucijska teorija vaginalnog orgazma.

NCBI ROFL: Veliki penisi i evolucijska teorija vaginalnog orgazma.

Žene koje žele duže penise imaju veću vjerojatnost da imaju vaginalni orgazam (ali ne orgazama klitorisa): implikacije za evolucijsku teoriju vaginalnog orgazma. "Uvod. Istraživanja pokazuju da (i) ženske orgazme tijekom penile-vaginalnog odnosa (PVI) utječu na karakteristike muškog partnera povezane s fitnesom, (ii) veličina penisa je važna za mnoge žene, i (iii) preferira se dulji penis povezana s većom konzistentnošću vaginalne orgazme (potaknuta PVI-om bez istodobnog klitoralnog masturbacije). Ciljevi. Tes