Medūzām ir vieglas molekulas

Jauns ieskats evolūcijā izdevās

Hydromeduse Cladonema radiatum acis atrodas taustekļu pamatnē (tumši plankumi). © Bāzeles Universitāte, Biozentrum
lasīt skaļi

Šveices pētnieki pirmo reizi medūzās ir atraduši svarīgas gaismjutīgas molekulas, kuras agrāk bija zinājuši tikai augstāki dzīvnieki: tā sauktie opsiini. Šis atklājums paver jaunu ieskatu evolūcijas vēsturē, sacīja pētnieki pašreizējā žurnāla Current Biology numurā.

Šūnas gaismas uztveršanai augstāku dzīvnieku acīs tradicionāli tiek sadalītas divos veidos: ciliāru redzes šūnas, kuras galvenokārt atrodamas mugurkaulniekos, un rabomaniālu fotoreceptori, kas atrodami kukaiņos. Šie divi veidi atšķiras šūnu struktūrā, kā arī gaismas signāla pārraides ceļā. Atšķirības starp šiem diviem fotoreceptoru šūnu veidiem ir saistītas ar evolūcijas periodu, kurā mugurkaulnieki un kukaiņi atšķiras.

Medūzas, evolucionāri vecākie dzīvnieki ar sarežģītām acīm, galvenokārt izmanto ciliāru redzes šūnas, par ko liecina to šūnu arhitektūra. Ir zināms, ka gaisma ietekmē daudzas medūzu un koraļļu izturēšanās aktivitātes. Tā piemērs ir iespaidīgais koraļļu nārsts Lielajā Barjerrifā pie Austrālijas. Tomēr gaismas uztverē iesaistītās molekulas līdz šim nav izpētītas.

Atklātas 20 gaismjutīgas molekulas

Tagad pētnieki Hiroshi Suga un profesors Walter J. Gehring no Bāzeles Universitātes Biozentrum universitātes ir atklājuši ne mazāk kā 20 gaismas jutīgas molekulas (opsīni) divos dažādos medūzu veidos - Cladonema radiatum, kam ir acis, un Podocoryne carnea, kam nav acu.

Melni plankumi acs perifērijā iezīmē šūnas, kurās darbojas viens no atklātajiem opsīniem. © Bāzeles Universitāte, Biozentrum

Pētījumā atklājās, ka visi šie medūzu opsīni ir cieši saistīti ar ciliāru opsīniem. Viņu secinājums: ciliāru un rabdomiāna tipa opusi, iespējams, atšķīrās daudz agrāk, pat pirms medūzu atdalīšanas no augstākiem dzīvniekiem, piemēram, mugurkaulniekiem un kukaiņiem. displejs

Olnīcas kā Opsine izcelsme

Citā pētījumā pētnieki atklāja, ka medūzu opsīni veidojas uz dažādām ķermeņa daļām. Analizējot acij raksturīgo opsīnu gēnu ekspresiju, viņi atklāja, ka tiem ir nozīme vizuālā nozīmē acīs. Šī ir pirmā norāde, ka medūzas, tāpat kā augstākie dzīvnieki, gaismas uztveršanai izmanto opsīnus.

Zinātnieki arī atklāja, ka daži no kladonema radiatum opsīniem ir ģenētiski izstrādāti olnīcā. Tas norāda uz lomu ovipozīcijas noteikšanā, kas ir cieši saistīta ar mēness fāžu izmaiņām. Pētnieku atklājumi tādējādi ierosina jaunu scenāriju fotoreceptoru evolūcijā dzīvniekiem un atklāj jaunu informāciju par medūzu un viņu tuvinieku vizuālo izturēšanos.

(idw - Bāzeles Universitāte, 10.01.2008. - DLO)