Восстановить эволюцию зрения поможет третий глаз ящериц
Американские учёные считают, что ящерицы помогут им узнать, как эволюционировало зрение, и каким образом глаз передает сигналы в мозг.
Найти ответы на эти вопросы позволит изучение так называемого париетального органа - третьего глаза.
Глазоподобный орган имеют пресмыкающиеся, среди которых гаттерия и многие ящерицы, а также высшие рыбы - двоякодышащие, некоторые костные ганоиды. Третий глаз находится в верхней части головы животных, развивается из выроста крыши межуточного мозга и сохраняет с ним связь посредством непарного нерва. У пресмыкающихся строение теменного органа очень сходно со строением обычного парного глаза: он также имеет хрусталик и многослойную сетчатку со светочувствительными и пигментными клетками. Примечательно, что у ящериц третий глаз выходит наружу через специальное отверстие, а у змей он располагается внутри черепа. С помощью теменного глаза ящерицы воспринимают различия в освещении.
Команда учёных из Университета Рокфелллера и Медицинской школы при Университете Джонса Хопкинса занялась исследованиями париетального органа ящериц. Эксперименты показали, что молекулярный механизм, который отвечает за отклик третьего глаза на свет, напоминает механизм передачи сигнала из палочковидных и колбочковидных зрительных клеток в мозг. Специалисты предполагают, что третий глаз содержит фоторецепторные клетки, которые являются эволюционными предшественниками палочковидных и колбочковидных клеток.
В основе работы зрения лежит так называемая G-протеиновая двусторонняя передача сигналов. Когда фотон входит в глаз, он поглощается рецептором на клеточной мембране и инициирует передачу сигналов, что приводит в действие G-протеин. Со зрительной обработкой в фоторецепторных клетках у позвоночных связаны G-протеин (трансдуцин) и красноватый пигмент (родопсин). Однако ни один из них не был найден в париетальном глазе. Вместо них учёные обнаружили голубой пигмент (пинопсин) и новый зеленый пигмент (париетопсин), которые соединяются посредством двух G-белков. Один протеин, гастдуцин, обычно выделяется во вкусовых рецепторах языка при действии горьких продуктов. Другой, Go-белок, обычно связан с нейронами и фоторецепторами у беспозвоночных.
По мнению исследователей, именно Go-белок может помочь разрешить некоторые загадки, поскольку он был обнаружен как у беспозвоночных, так и у позвоночных животных. Учёные надеются, что с помощью Go-протеина они смогут выяснить происхождение вторичнополостных организмов, от которых эволюционировали ящерицы и двустворчатые моллюски.
|
