В глазах глубоководных рыб нашлись палочкоколбочки

Учёные открыли новый вид зрительных рецепторов, который позволяет рыбам чётко видеть в сумерках. Такую удивительную особенность обнаружили у рыб мавроликов, чья активность проявляется именно в умеренном освещении. Открытие опубликовано в журнале Science Advances.

Морфология двух типов фоторецепторов в M. muelleri. (A) Схема палочкоподобной колбочки (желтый, левый) и палочки (синий, правый), в 3D-реконструкции с использованием 3View. OS, внешний сегмент; IS, внутренний сегмент; SE, синаптический конец; Di, диски; Mt, митохондрии; ILM, внутренняя ограничивающая мембрана; Nc, ядро. (B) Иммунофлуоресцентная маркировка поперечных решеточных криосекций. Внешние сегменты стержня помечены антителами против родопсина (красный), внутренние сегменты – NeuN (белые), ядра клеток – 4 ‘, 6-диамидино-2-фенилиндолом (DAPI) (синий) и синаптические связи – синапсином (зеленый). NeuN обычно не окрашивает внутренние сегменты фоторецептора, но в M. muelleri внутренние сегменты палочек более сильно выделены по сравнению с палочкоподобными колбочками. PRL, фоторецепторный слой; ONL, внешний ядерный слой; OPL, наружный плексиформный слой; INL, внутренний ядерный слой; IPL, внутренний плексиформный слой.


У большинства позвоночных есть два вида светочувствительных нейронов в сетчатке – колбочки и палочки. Первые имеют коническую форму и реагируют на яркий свет, а вторые необходимы для различия рассеянного света и используются в ночное время.

Мавролики относятся к роду Maurolicus и отличаются жизнедеятельностью вблизи поверхности воды на рассвете и в сумерках. В это время рыбы всплывают с глубины более чем 200 метров для того, чтобы покормиться планктоном. Команда учёных из Австралии, Норвегии и Саудовской Аравии предположила, что из-за отсутствия необходимости использовать зрение днём сетчатка рыб утратила колбочки для различия цветов при дневном освещении.

Филогенез гена опсина позвоночных и его экспрессия


«Люди используют палочки в течение дня, колбочки ночью, а в сумерках, хотя это и не идеально, мы пользуемся комбинацией обоих видов. Мавролики, которые в основном активны в сумерках, разработали совершенно другое решение», — говорит первый автор работы, биолог из Квислендского университета Фанни де Бюссероль (Fanny de Busserolles).

По словам Бюссероль, глубоководные рыбы, которые живут на глубине более 200 метров, обычно проявляют активность только в тёмное время, так что многие их виды утратили все колбочки в пользу палочек. Но исследуемые мавролики явились примером опровержения этого мнения. Рыбы объединили свойства обоих видов клеток в одном эффективном виде фоторецепторов – палочковидных колбочках, которые позволили им хорошо ориентироваться в сумеречном освещении.

«Это открытие улучшает наше понимание того, как различные животные видят мир и как зрение может помочь им бороться за выживание даже в самых суровых условиях, в том числе в глубоких водоемах», – добавил профессор Квинслендского университета, руководитель исследования Джастин Маршалл (Justin Marshall).


Текст: Екатерина Заикина

Pushing the limits of photoreception in twilight conditions: The rod-like cone retina of the deep-sea pearlsides by Fanny de Busserolles, Fabio Cortesi, Jon Vidar Helvik, Wayne I. L. Davies, Rachel M. Templin, Robert K. P. Sullivan, Craig T. Michell, Jessica K. Mountford, Shaun P. Collin, Xabier Irigoien, Stein Kaartvedt and Justin Marshall

DOI: 10.1126/sciadv.aao4709

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *