Точно так же, как растения и животные на суше хорошо приспособлены к солнечному свету в течение дня, жизнь в океанах следует определенным ритмам и временам года. Ученые из Вашингтонского университета обнаружили биологические выключатели света, которые делают это возможным.
Согласно исследованию, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences, одноклеточные организмы в открытом океане используют разнообразный набор генетических инструментов для обнаружения света даже в крошечных количествах и реагирования на него.
В океане у всех разнообразных организмов есть этот цикл день-ночь. Они очень согласованы друг с другом, даже когда перемещаются. Как они узнают, что сегодня день? Как они узнают, когда наступила ночь? Это мы и хотели выяснить.
Саша Кузел, ведущий автор исследования
Хотя микробы океана невидимы для человеческого глаза, они поддерживают всю морскую жизнь. Знание внутренней работы этих сообществ может показать, как они будут жить в меняющихся условиях океана.
Точно так же, как тропические леса генерируют кислород и поглощают углекислый газ, подводные организмы делают то же самое в Мировом океане. Эти одноклеточные примерно так же важны, как и тропические леса для функционирования нашей планеты.
Команда ученых собирала пробы каждые четыре часа днем и ночью в течение четырех дней в северной части Тихого океана недалеко от Гавайев. Исследователи использовали трекеры для отслеживания течений на глубине около 15 метров от поверхности, чтобы образцы были взяты из той же водной массы.
Пока солнце встает, эти организмы набираются энергии и увеличиваются в размерах, а ночью, когда ультрафиолетовый свет менее повреждает их ДНК, запускается механизм деления клеток.
Анализируя РНК, отфильтрованную из образцов морской воды, собранных в течение дня и ночи, исследователям удалось идентифицировать четыре основные группы фоторецепторов, многие из которых являются новыми.
Открытие этих новых генетических «переключателей света» поможет в области оптогенетики, т. е. позволит ученым контролировать функции клетки с помощью воздействия света. По словам исследователей, современные оптогенетические инструменты созданы людьми, но природные версии могут быть более чувствительными или лучше обнаруживать свет определенной длины волны.
Читать далее
Посмотрите на изображение Марса из 8 триллионов пикселей
Ученые вывели замену для теории относительности. В чем суть «теории всего»?