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 Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.
Исследователи впервые подробно описали молекулярный «якорь», с помощью которого малярийный паразит проникает в клетки крови, и создали белок, блокирующий заражение. Оказалось, структура паразита сложнее и он активно перестраивает мембрану хозяина, чтобы проникнуть внутрь.
Наша планета имеет шансы уцелеть во время превращения Солнца в красного гиганта и избежать полного уничтожения в термоядерном пекле. Финальная судьба Земли определится хрупким балансом между гравитационным притяжением раздувающегося светила и потерей им своей массы, из-за которой хватка звезды ослабнет и позволит планете отодвинуться на более безопасную орбиту.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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