Вчені: глибоководні риби здатні розрізняти кольори
Біологи проаналізували геноми більше ста глибоководних риб і виявили, що зір у цих організмів набагато чутливіші, ніж передбачалося раніше. Риби, які живуть в місцях, куди не потрапляє сонячне світло, можуть розрізняти синій і зелений кольори, повідомляється на сайті коледжу при Університеті штату Меріленд (США). Результати дослідження опубліковані в журналі Science.
Хребетні можуть бачити і розрізняти кольори завдяки двом типам фоторецепторів – паличок і колбочок. І палички, і колбочки містять світлочутливі пігменти-опсини, — які поглинають світлові хвилі певної довжини і перетворять їх в електрохімічні імпульси, які потім посилаються в мозок. Кількість і тип опсинів, що експресуються в клітині фоторецептора, визначають кольори, які сприймає організм.
Раніше було прийнято вважати, що колбочки і палички розподіляють між собою обов’язки: перші відповідають за кольоровий зір, а другі визначають яскравість сприйманого світу. Згідно з цим, при тьмяному освітленні або в темряві працюють тільки палички: родопсин, який міститься в них, здатний вловити рух навіть одного-двох фотонів. Кольорове ж зір в непроглядній темряві і зовсім не потрібно.
У 99% всіх хребетних палички експресують тільки один тип світлочутливого опсина. Останнє дослідження, однак, показує, що це правило не завжди працює. Вчені проаналізували геноми більше ста глибоководних риб (у тому числі тих, які мешкають на глибині близько двох кілометрів) і виявили у деяких з них безліч генів, які експресують опсины в паличках. У 13 риб було більше одного такого гена, а у чотирьох – три і більше.
Найбільше вчених здивувала риба Diretmus argenteus: у неї вони виявили 38 генів, що відповідають за роботу опсинів. Це більше, ніж у будь-якого представника хребетних. Для порівняння: людина використовує всього чотири таких білка. Більш того, опсини, знайдені у цього виду риб, чутливі до різних довжинах хвиль.
Для чого ж глибоководним організмам потрібно кольоровий зір там, куди ледь проникає сонячне світло? Відповідь: для виживання. Глибоке море зовсім не позбавлене кольору. Багато тварин, які живуть в темряві, виробляють своє власне світло завдяки біолюмінесценції. І мешканці морських глибин повинні вміти визначати, пливе до них хижак або видобуток. За амінокислотної послідовності білків та їх мутацій вчені встановили, що ті чотири види риб, у яких виявлено більше трьох генів, які експресують опсины, можуть бачити у вузькому діапазоні синього і зеленого – в інтервалі біолюмінесценції.
Важливо відзначити, що ці риби не пов’язані між собою. Вони відносяться до трьох різних загонів. Загальна у них лише скарбу – костисті риби. Це говорить про те, що кольоровий зір на основі паличок, яке можна розглядати як «глибоководний колірний зір», розвивалося у риб незалежно.
Наступний крок для вчених – знайти інших представників глибоководних риб і відшукати мілководних родичів Diretmus argenteus, у яких в процесі еволюції могло розвинутися велику кількість генів, що кодують опсины.
