Мутация «куриной слепоты» помогает акулам видеть в темноте
Китовые акулы могут плавать и у поверхности воды, и на больших глубинах, куда свет практически не проникает. Их зрение адаптировано к таким переходам и быстро переключается с «ночного» на «дневной» режим работы. Происходит это благодаря мутации, которая делает пигменты чувствительными к температуре, а у людей вызывает наследственную неспособность видеть при слабом свете.
Китовые акулы — самые большие из современных рыб, иногда набирающие более 15 метров в длину. Питаются они планктоном, поэтому большую часть времени держатся ближе к поверхности, процеживая воду. Однако иногда акулы погружаются на глубину более километра, куда проникают лишь редкие лучи синей части спектра. При этом их зрение быстро переходит с одних светочувствительных пигментов на другие.
Дело в том, что при ярком и тусклом освещении работают разные светочувствительные пигменты. За восприятие слабого света отвечает пигмент родопсин. Он способен улавливать широкий диапазон волн, включая синие, хотя не позволяет различать отдельные цвета. Родопсин состоит из двух компонентов: белка (опсина) и ретиналя (производного витамина А). На свету пигмент распадается, но в темноте происходит постепенный синтез новых молекул родопсина.
У людей этот процесс занимает около получаса. Однако китовые акулы выработали уникальный механизм адаптации, который при изменении глубины быстро «переключает» их зрение между «дневным» и «ночным» режимами работы. Он связан с особыми мутациями в гене родопсина, делающими пигмент чувствительным к температуре. Об этом рассказывается в статье биологов из Городского университета Осаки, опубликованной в журнале PNAS.
Шигехиро Кураку (Shigehiro Kuraku) и его коллеги сравнили гены, активные в тканях глаза у китовых акул и у их родственников — зебровых акул, которые не опускаются на столь большие глубины. Выяснилось, что ген родопсина у китовых акул несет две мутации, меняющие 94-ю и 178-ю аминокислоты в цепочке белка. Первую из этих замен ранее обнаружили у морского окуня E. daemelii, который как раз водится на глубине и почти не поднимается к поверхности. Поэтому именно с ней ученые связали способность китовых акул видеть при слабом освещении.
Кроме того, аналогичная мутация встречается у некоторых людей с наследственной никталопией, или «куриной слепотой» — неспособностью видеть при слабом освещении. Она дестабилизирует родопсин, не позволяя накапливать достаточное количество пигмента для того, чтобы видеть в сумерках.
Ученые сравнили «обычные» родопсины с такими же пигментами, но несущими замены аминокислот 94 и 178, как у китовых акул. Выяснилось, что эти замены делают белок чувствительным к температуре. Пока рыба держится на глубине, где вода холодна, пигмент остается стабильным, обеспечивая не цветное, но чувствительное к слабому свету «ночное» зрение. А когда акула поднимается выше, где становится теплее, родопсин быстро деградирует, позволяя работать другим пигментам, которые воспринимают множество разных красок.
Telegram 
Дзен 
VK Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии