Исследование выявило уникальное восприятие красного света у стрекоз

Ученые из Осакского университета в Японии выявили, что стрекозы обладают уникальным зрительным пигментом, чувствительным к красному свету, что ранее считалось прерогативой млекопитающих. Исследование опубликовано в журнале Cellular and Molecular Life Sciences.

• Стрекозы имеют опсин, реагирующий на свет с длиной волны около 720 нм.
• Этот зрительный пигмент чувствителен к красному и ближнему инфракрасному свету.
• У стрекоз обнаружена способность различать пол по отражению красного света.
• Механизм работы опсина у стрекоз схож с таковым у млекопитающих, что говорит о параллельной эволюции.
• Модифицированный опсин может использоваться в оптогенетике для медицинских исследований.

Параллельная эволюция зрительных пигментов

Цветовое зрение у человека обеспечивается тремя типами опсинов, воспринимающими синий, зеленый и красный цвета. У стрекоз, как выяснили исследователи, тоже есть опсин, который реагирует на свет с длиной волны около 720 нанометров — это находится за пределами классической красной части спектра. Такая чувствительность к длинным волнам встречается крайне редко среди насекомых и позволяет им видеть красный свет глубже и ярче, чем у большинства других видов.

Функциональное значение и перспективы использования

Ученые предположили, что красный опсин помогает стрекозам быстрее и точнее распознавать пол партнеров во время полета. Для подтверждения этой гипотезы они измерили коэффициент отражения света у самцов и самок в красной и ближней инфракрасной областях спектра и обнаружили значительные различия. Это обеспечивает эффективное визуальное разделение полов на лету.

Интересно, что механизм работы красного опсина у стрекоз оказался идентичным млекопитающему, несмотря на значительное эволюционное расстояние между этими группами животных. Это свидетельствует о параллельном развитии сходных адаптаций, что является примером конвергентной эволюции.

Кроме того, ученым удалось выделить участок в молекуле опсина, ответственный за чувствительность к свету. Модифицируя этот участок, они получили вариант белка, который реагирует на ближний инфракрасный свет. Клетки с таким белком активируются под воздействием ИК-излучения, что делает модифицированный опсин перспективным инструментом в области оптогенетики — технологии, позволяющей управлять клетками с помощью света.