Исследователи из Осакского университета выявили уникальную особенность стрекоз — способность видеть красный свет, схожую с механизмом зрения у млекопитающих. Открытие опубликовано в журнале Cellular and Molecular Life Sciences и демонстрирует пример параллельной эволюции между отдалёнными видами.
- Стрекозы обладают опсином, чувствительным к свету с длиной волны около 720 нм.
- Чувствительность к красному свету у стрекоз превышает большинство насекомых.
- Опсин работает аналогично зрительным пигментам млекопитающих.
- Различия в отражении красного и ближнего инфракрасного света помогают стрекозам распознавать пол партнёров.
- Модифицированный опсин способен реагировать на ближний инфракрасный свет и имеет потенциал в оптогенетике.
Как стрекозы видят красный свет
Зрение человека основано на работе трёх типов опсинов — белков, воспринимающих синий, зелёный и красный свет. У стрекоз обнаружен уникальный опсин, чувствительный к длинам волн около 720 нанометров, что выходит за пределы обычного красного спектра. Это один из самых чувствительных к красному свету зрительных пигментов среди насекомых, что позволяет стрекозам видеть глубже в красном спектре.
Ученые предположили, что такая особенность зрения помогает стрекозам эффективнее находить партнёров. Измерения коэффициента отражения показали, что поверхности тела самцов и самок отражают свет по-разному в красном и ближнем инфракрасном диапазоне. Это различие помогает насекомым быстро распознавать пол при полёте.
Параллельная эволюция и медицинские перспективы
Исследование установило, что механизм работы красного опсина у стрекоз схож с таковым у млекопитающих, что говорит о независимом возникновении сходной функции у отдалённых видов — явлении, известном как параллельная эволюция. Учёные выделили участок белка, контролирующий чувствительность к свету, и создали его модифицированную версию, способную реагировать на ближний инфракрасный свет.
Опсин из стрекоз семейства Gomphidae, адаптированный к длинноволновому свету, может быть применён в оптогенетике — методе, где светочувствительные белки используются для изучения работы клеток и лечения заболеваний. Благодаря способности проникать глубоко в ткани, такой белок открывает новые возможности для медицины, в частности для исследований нервной системы и других органов.
| Показатель | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Длина волны чувствительности стрекозьего опсина | около 720 нм | Вне красного спектра видимого света |
| Типы опсинов у человека | 3 | Синие, зелёные, красные |
| Семейство стрекоз | Gomphidae | Источники модифицированного опсина |
- Обнаружение уникального опсина у стрекоз, чувствительного к красному свету.
- Измерение отражения света для определения различий между полами.
- Выделение участка белка, отвечающего за светочувствительность.
- Создание модифицированной версии опсина, реагирующей на инфракрасный свет.
- Определение потенциала применения в оптогенетике и медицине.