Глаза во всю клетку

Клетки некоторых цианобактерий трудятся как самый настоящий глаз – чтобы выяснить, где находится источник света, они фокусируют в себя его лучи.

Цианобактерии, либо светло синий-зелёные водоросли, превосходны тем, что были одними из первых организмов, обучившихся фотосинтезу. Среди бактерий они так и остались единственными, кто способен осуществлять оксигенный фотосинтез – другими словами не просто использовать энергию света для химического синтеза, но и выделять в качестве побочного продукта кислород. (Считается, что кислородную воздух подарили нам как раз цианобактерии.) Ясно, что они должны как-то ощущать солнечный свет, должны мочь отличать, где светло, а где мрачно.

Вправду, у светло синий-зелёных водорослей имеется фоторецепторы и они способны к фототаксису, другими словами они деятельно стремятся в том направлении, где света больше. Но как как раз светло синий-зелёные водоросли его ощущают, продолжительное время оставалось неясным.

Цианобактерии из рода Synechocystis. (Фото Vito flickr / Flickr.com.) Изображения, каковые возможно взять посредством фотоаппарата, оптической системы и глаза цианобактерий. (Иллюстрация Nils Schuergers et al., eLife, 2016) Схема «видения» светло синий-зелёными водорослями Synechocystis: свет, фокусируясь на мемьране, активирует фоторецепторы, каковые дают сигнал мембранным протеиновым комплексам начать перемещение к источнику света. Органы перемещения, выпивали и протеиновые моторы, собираются на ‹ ›

Оказалось, что органом зрения для цианобактерий (по крайней мере, для некоторых из них) помогает вся клетка – нашли это исследователи из Фрайбургского Лондонского университета и университета королевы Марии, изучавшие светочувствительность у бактерий рода Synechocystis. В первом опыте клетки Synechocystis освещали рассеянным светом, так, дабы световые лучи проходили через пример с светло синий-зелёными водорослями во всех направлениях.

Во втором опыте их с одного краю, а на третий раз им включали сходу две лампы. Во всех трёх случаях бактерии вели себя по-различному: в рассеянном свете они двигались непоследовательно, при освещении от одного источника перемещались поближе к нему, а с двумя лампами старались занять место между ними. В микроскоп было видно, как Synechocystis выбрасывали из себя особенные выросты-выпивали и подтягивались на них в сторону большей освещённости.

Но самое основное – в бактериальных клетках возможно было подметить броские точки, каковые появлялись на противоположной от источника света стороне. Смотрелось это так, как словно бы цианобактерии фокусировали световые лучи, подобно лупе.

Но, «как словно бы» тут возможно опустить – в статье в eLife говорится, что клетки светло синий-зелёных водорослей вправду трудились как оптические линзы: свет, падая на искривлённую поверхность клетки, планировал в фокусе, размешавшемся, как мы только что сообщили, на её противоположной стороне. Мембранные фоторецепторы ощущали сконцентрированный свет и отправляли сигнал молекулярному аппарату, несущему ответственность за перемещение клетки. В клеточной мембране начиналась сборка пилей и протеиновых моторов, но формировались они наоборот оптического фокуса – дабы клетка двигалась не куда попало, в частности к источнику света.

Собственные выводы авторы работы подтвердили разными опытами: к примеру, цианобактерий удалось удачно одурачить, направив на них лазерный луч. Лазер, падая на мембрану, имитировал сфокусированный свет, и клетки начинали двигаться к источнику лазера, даже если он пребывал в малоосвещённой стороне. В целом, клетки Synechocystis трудятся равно как и глаз любого животного. (Возможно заявить, что у светло синий-зелёных водорослей «глаза во всё тело», не смотря на то, что это не совсем совершенно верно – их одноклеточное тело и имеется глаз.)

Само собой разумеется, животные видят определённо лучше, чем бактерии, но неимеетвозможности не удивлять сам факт, что одноклеточные организмы, показавшиеся на Земле миллиарды лет назад, додумались (посредством эволюции, конечно же) вот так манипулировать светом. В этот самый момент уже не таковой необычной думается новость про органы зрения одноклеточных динофлагеллят, о которых мы писали прошлым летом.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• Музыка настраивает детский мозг на речь
• Нейрофизиологи ответили галилею

Wat zijn die drijvende dingen in je oog? — Michael Mauser

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Материнские клетки дрожжей жертвуют всем ради своего потомства

  Ученые узнали, что при почковании клетки дрожжей передают собственному потомству больше митохондрий, чем оставляют себе. Порывпожертвовать всем, кроме…

• Как сетчатка глаза раскрашивает чёрно-белый мир

  Большинство колбочек в людской глазу в действительности создаёт чёрно-белое изображение окружающего нас мира, а закрашивают эту «контурную карту» те…

• Все растения на земле произошли от единого предка

  Старейший одноклеточный организм «проглотил» бактерию и сделал из нее «солнечную электростанцию». Земля – планета растений. Все разнообразие этих…

• Левый глаз птенцов не ведает, что видит правый

  У утят зрительная информация от различных глаз поступает в различные отделы памяти. Только что вылупившиеся из яйца утята принимают первый движущийся…