海洋浮游生物中的光感受器形成一个深度计以帮助生存
一些海洋栖息生物的眼睛已演变成像“深度计”一样,允许这些生物在一定深度的大海中游泳。由埃克塞特大学的Gaspar Jekely教授组成的国际科学家团队开展的一项新研究,为海洋生物浮游动物如何用简单的眼睛测量海洋深度提供了新的视角。
所有的眼睛都使用称为光感受器的特殊细胞来检测光,其中有两种主要类型:纤毛和脊椎。虽然甲壳类和昆虫具有弹性光感受器,但具有骨干的动物 - 包括人类 - 具有睫状光感受器。
然而,也有几组动物,主要是海洋生物,它们从数百万年前生活的祖先那里继承了两种类型的光感受器。
由埃克塞特生命系统研究所的专家和维也纳大学和埃默里大学的合作者进行的这项新研究使人们对这两种光感受器如何在这样的海洋居民中相互作用有了更深入的了解,从而为这一研究的发展提供了新的视角。眼睛和光感受器。
研究人员研究了海龟(Platynereis dumerilii)的幼虫。Platynereis的幼虫是自由浮游的浮游生物。每个都有一个透明的大脑和六个小的,有色的眼睛,其中含有rhabdomeric光感受器。这些使幼虫能够探测并向光源游动。然而幼虫脑也含有纤毛光感受器,其作用以前是未知的。
新的研究表明紫外线激活这些睫状光感受器,而青色或蓝绿色光则抑制它们。将紫外线照射到Platynereis幼虫上会使幼虫向下游动。相比之下,青色光激活了染色体的色素沉着的眼睛并使幼虫向上游动。
在海洋中,紫外线在表面附近最强烈,而青色光则达到更深的深度。因此,睫状光感受器可以帮助Platynereis避免表面附近的有害紫外线辐射。虽然如果幼虫游得太深,青色光会抑制睫状光感受器并激活有弹性的色素沉着的眼睛。这使幼虫再次向上游动。
该研究小组还使用高倍电子显微镜来显示含有睫状光感受器的神经回路与含有横向光感受器的电路交换信息 - 这表明两者共同形成一个“深度计”。
通过使幼虫在优选的深度游泳,深度计影响蠕虫最终成虫的位置。
来自埃克塞特生活系统研究所的Gaspar Jekely教授说:“理论家已经提出了海洋动物用光来估计其深度的想法,但据我们所知,这是第一次通过实验研究这种机制。”
该研究的第一批作者之一CsabaVerasztó补充说:“用海洋浮游生物中不同的感光细胞检测不同类型的光可能是动物光检测的祖先框架。”
Platynereis幼虫的深度计代表了影响海洋动物分布的重要新机制。它的发现也应该激发关于眼睛和光感受器进化的新观念。
在海洋浮游动物中形成光谱深度计的睫状和横纹光感受器 - 细胞电路发表在eLife杂志上。
推荐内容
-
科学家开始揭示蛋白质tau如何从可溶性液态转变为固态纤维缠结
虽然很多关于阿尔茨海默病的事情仍然是一个谜,科学家确实知道,这种疾病的进展部分涉及一种叫做tau的正常蛋白质,聚集在脑细胞内形成绳状
-
焦虑症是透析患者公认的严重临床问题
一项新的综述研究了焦虑症对脆弱患者群体的潜在影响:正在接受血液透析治疗肾衰竭的个体。该评论发表在即将出版的《美国肾脏病临床杂志...
-
评估蛋白质药物的生物相似性 新研究显示方法的精确度
有关四种治疗性蛋白质药物版本的首次实验室间研究 - 均来自活细胞 - 据报道,一种类似于磁共振成像的既定分析工具可靠地评估了生物相似
-
蛋白质动力学分子机器在工作
来自慕尼黑Ludwig-Maximilians-Universitaet(LMU)的研究人员使用一种特殊的基于荧光的成像技术来跟踪细胞膜中的孔蛋白将分子输出到细胞外介
-
过氧化氢可保护植物免受阳光伤害
新研究表明,植物使用过氧化氢(H2O2) - 最着名的用于漂白和头发处理 - 控制细胞对不同光照水平的反应。该化学物质是植物细胞中称为叶绿
-
饮食健康 富含植物的饮食可能有助于预防抑郁症
根据先前研究的全面,系统的综述,以蔬菜,水果,坚果,植物性食物和鱼类为食(地中海式饮食的典型饮食)可以帮助降低患抑郁症的风险。伦...
-
女性如何面对亲密关系中的权力失衡?
前些天和闺蜜聊天,谈到男朋友会不会主动联系你这个问题。她说自己最近挺苦恼的,恋爱关系确定一段时间后,她感觉男朋友总是对她不理不...
-
酵素补充剂使小鼠保持年轻并延长寿命
由华盛顿大学医学院领导的研究小组进行的研究发现,在给年长的小鼠服用时,一种在小鼠和人类等动物的血液中循环的酶可以充当青春药,抑...
-
携趣网络搭建金融合作信任桥梁
在目前的经济环境中,实体经济与虚拟经济存在着极其密切的相互依存、相互促进的关系,二者齐驱并进,在双方共同作用下,形成了国民经济运行总体
-
罕见的间皮瘤类型与居住分流有关
研究人员在此报道说,一种罕见的腹膜间皮瘤病例与更常见的胸膜炎不同,这种病例似乎源于长期用于减轻大脑或其他器官压力的分流术。在这...