Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 27/07/2013, в 16 ч. 06 мин., 721 просмотров

Как осьминоги и кальмары управляют собственной окраской

Изменение окраски иридоцитов кальмара в зависимости от концентрации нейромедиатора ацетилхолина: справа вверху нейромедиатора больше, слева внизу — меньше. (Фото авторов работы.)

У животных цвет может зависеть от двух факторов — специальных пигментов или структурных особенностей каких-то макромолекул. С пигментами всё более или менее ясно, что же до структурного цвета, то тут учёные до сих пор думают, как этот способ окраски возникает и регулируется в каждом отдельном случае.

Одни из самых известных мастеров окраски в живой природе — головоногие моллюски, способные на самые невероятные и красочные узоры и произвольно меняющие одну такую картинку на другую. Два года назад зоологи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) выяснили, что управление окраской у головоногих (по крайней мере у кальмара Doryteuthis opalescens) зависит от нейромедиатора ацетилхолина.

Ацетилхолин запускает цепочку реакций, заканчивающихся присоединением фосфатных групп к специальным белкам рефлектинам. Такая модификация регулирует степень конденсации белков молекул, что в итоге обеспечивает перемену окраски.

Исследователи продолжили свои изыскания и с начала года выпустили целых три статьи, посвящённых цветорегуляции у головоногих. В первой, опубликованной в PNAS, Дэниэл Де Мартини, Дэниэл Крогстад и Дэниэл Морзе описывают структурные особенности специальных клеток, иридоцитов, сидящих в коже моллюсков. Структурный цвет, как было сказано, обусловлен физическими параметрами — плотностью, формой и т. д., в том числе на клеточном уровне. У иридоцитов головоногих есть множество мембранных впячиваний, складок, которые образуют что-то вроде фотонного кристалла с возможностью тонкой настройки.

Эксперименты показали, что упоминавшиеся выше белки рефлектины сосредоточены как раз в складках иридоцитов. Причём, когда белковые комплексы начинают уплотняться, изменяется осмотическое давление внутри складок, из-за чего они обретают иную толщину и форму, а это влечёт изменения в их рефлекторных свойствах. Когда ацетилхолин исчезает, мембранные складки снова напитываются водой и набухают — и мы опять видим изменения в окраске. Так, с помощью нейромедиатора меняя толщину мембранных складок, головоногие меняют спектр отражения световых волн.

В другой статье, опубликованной в Journal of the Royal Society Interface, зоологи вместе с коллегами-математиками показывают, что математические уравнения, описывающие оптическую работу фотонного кристалла, вполне годятся и для понимания работы цветных клеток осьминогов и кальмаров.

Наконец, в третьей статье, которая вот-вот появится в Journal of Experimental Biology, авторы сообщают о ещё одном типе цветных клеток у кальмаров. Особенность этих клеток в том, что они с помощью того же самого механизма, посредством рефлектинов и ацетилхолина, могут из белых превращаться в чёрные и наоборот.

О способности самок некоторых кальмаров перекрашиваться с помощью чёрных и белых полос под самцов и тем самым защищать себя от ненужных домогательств зоологи знали давно, но никто не ожидал, что тут работает тот же самый структурно-биофизический механизм, что и с радужными цветами.

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.

Источник Компьюлента




Комментарии:

На сайте (регистрация не требуется!):
Комментарии временно отключены
Вконтакте (необходима регистрация на сайте vk.com):

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2012 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Обсуждения новостей, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100