Някои риби и земноводни са развили способността в мътни води при лоша видимост да виждат инфрачервена светлина. Хората са лишени от тази еволюционна адаптация.
Сьомгата в своята миграция от открития океан до вътрешните реки преодолява не малко трудности като необходимостта да плуват срещу течението. А за да се придвижат в мътните сладководни потоци и да стигнат мястото, където да хвърлят хайвера си, рибите са развили зрение, способно да вижда инфрачервена светлина.
В продължение на почти един век, учените са озадачени как сьомгата, както и други сладководни риби и земноводни, включително жабите, лесно превключват зрението си за морска или сладководна среда - от светла синьо-зелена среда - до мътнокафявите струи на вътрешните реки. В такива потоци калта, водораслите и други частици филтрират светлината от синия край на видимия спектър до среда, в която светлината се измества към червената и инфрачервената част на спектъра.
Сега учени от Вашингтонския университет по медицина в Сейнт Луис пишат на страницата на университета, че в доклад за списание Current Biology са показали решението на загадката.
"Открихме един ензим, който превключва визуалните системи на някои риби и земноводни и зарежда свръхумението им да виждат инфрачервена светлина", коментира водещият автор Джоузеф Корбо (Joseph Corbo), доцент по патология и имунология. "Например, когато сьомгите мигрират от океана до вътрешните потоци, те се обръщат към този ензим, активиращ химическа реакция, която измества зрителната система, за да помогне на рибите да се ориентират в дълбоката мътна вода."
Оказва се, че този ензим, наречен Cyp27c1, е тясно свързан с витамин А, отдавна познат като стимулиращ доброто зрение, особено при слаба светлина. Ензимът преобразува витамин А1 до витамин А2. Последният има забележителните свойства да подобрява способността да се виждат големите дължини на светлинните вълни, например червената и инфрачервена светлина.
Изводите може да доведат до напредък в биомедицинските изследвания, особено в оптогенетиката, нова област, при която светлината се използва за контрол на импулсите на невроните в мозъка. Приложенията на оптогенетиката понастоящем са ограничени до видимата светлина, която прониква само до най-горния слой на невронната тъкан.
Но ако учените успеят да включат новооткрития ензим, те ще могат да активират фоточувствителните неврони с инфрачервена светлина, която прониква много по-дълбоко. "Точно както ензимът помага на рибите да се ориентират в мътната вода, той може да ни помогне да надникнем дълбоко в мозъка", коментира Корбо.
Корбо и неговият екип са направили откритието на ензима у рибата зебра - малка, прозрачна сладководна риба, която често се използва при лабораторни изследвания. Те потвърдиха констатациите си и при жаби, чиито очи са с уникален строеж, който има помага да виждат еднакво добре и във въздушна среда, така и в пресни води.
Жабите седят с очи на повърхността на водата, така че могат да гледат нагоре във въздуха и във водата по едно и също време. Изследователите открили, витамин A2 и ензимът Cyp27c1 са точно там, където може да се очаква: в горната половина на очите на жабата, когато надничат надолу към водата, но не и в долната половина, когато поглеждат нагоре във въздуха.
Освен това, учените показали, че рибата зебра с нормални копия на cyp27c1 гена се движат към инфрачервената светлина в тъмен аквариум. Но рибата с увреждени cyp27c1 гени продължава да се държи така, сякаш е на тъмно, дори инфрачервената светлина да е включена.
Хората имат форма на същия ген, но не е включен в окото. Затова хората не могат да включват инфрачервеното си зрение по същия начин, като могат рибите. За да могат това, те трябва да носят очила за нощно виждане. "Ние все още не знаем как този ензим се използва в човешкото тяло", отбелязва Корбо.
"Но само защото очите ни не правят витамин A2 не означава, че не можем да го използваме", заявява Корбо. Медицинско изследване от 40-те години показва, че хората, които консумират витамин A2 имат по-добра способност да виждат червено и инфрачервена светлина. През 2013 г. група "биохакери" успешно извършват експеримент в опит да се разшири човешкото зрение в близкия инфрачервен спектър благодарение на диета, богата на витамин A2.
"Не бих препоръчал задължително техните диетични съвети, но концепцията е резонна", коментира Корбо.
Схема: J. CORBO LABORATORY
Тази графика илюстрира как ензима Cyp27c1 зарежда способността на сладководните риби и земноводни да виждат червена и инфрачервена светлина.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
10.11 2015 в 17:27
Въпросът с приемане на ИЧФотони е до физическа възможност на датчици. Поради малкия интензитет на ИЧФотони е необходим е голям по площ датчик(-ци), който да събира достатъчно лъчение, че да предизвика усещане (над_прагово).
Всички твари с Големи за размера си очи - виждат в някаква степен на яснота в тъмното.
Птиченцата с малки по размер очи - виждат в УВ спектър и ... рано сутрин (за нас още почти тъмно)- хващат хвърковатите насекоми - по-къси вълни --> по-бърза реакция. Затова и не се "блъскат" в прегради, въпреки голямата си скорост при летене и т. н. ...
Гените само разказват, че при дадена структура на животно - това са му възможностите за усещания, които да му предлагат информация за изменения в околното.
Последни коментари