Гавайский кальмар Euprymna scolopes (или, в случае если угодно, каракатица; Euprymna scolopes занимают место меж этими 2-мя отрядами головоногих) может сиять в мгле благодаря симбиотическим микробам. Считается, что бактериальное освещение оказывает помощь моллюску маскироваться от хищников.
Из-за подсветки животное соединяется с фоном, в случае если следить из чёрной глубины ввысь, в более калоритные воды, в каких кальмар и охотится.
Учёные уже направляли внимание на то, что дневные ритмы E. scolopes и их микробов синхронизированы. Но никто не считал, что у микробов здесь может быть такая огромная роль, что они способны демонстрировать таким серьёзным хозяйским генам, когда им активничать, а в то время как отдыхать. По словам создателей работы, может быть, это не беспримерный случай, а неспециализированная в живой природе практика.
Скажем, российская пищеварительная микрофлора и без того повлияет на всё что может быть, от иммунитета до беременности, так по какой причине бы ей не оказывать влияние ещё и на российские био часы?
В случае если же к этим неверным микробам додавали ненатуральную люминесценцию, то ритмическая активность ворачивалась к гену.
Исследователи высказали предположение, что всё дело в каких-либо поверхностных молекулах. И гипотеза отчасти подтвердилась: в случае если в воду к моллюскам додавали поверхностные бактериальные маркеры и снабжали кальмаров ненатуральной люминесценцией, то ритмическая активность у гена escry1 до некий степени восстанавливалась.
Может быть, как считают зоологи, в случае если бактерии находятся прямо в светящихся органов, это даёт им более броский контакт с кальмаром и разрешает чётче настраивать био часы владельца.
Опыты показали, что бактерии серьёзны для повторяющихся трансформаций активности гена escry1: без их активность гена не изменялась.
Причём дело было потому в микробах, а не в свете, в силу того, что безбактериальная имитация свечения никак на ген не воздействовала. Но, в случае если в кальмаре поселялись дефектные бактерии, неспособные к свечению, то и дневной ритм у гена отказывал.
У E. scolopes таких генов два, они кодируют белки криптохромы (CRY).
Один из криптохромов трудится в голове, ближе к органам и мозгу эмоций (что не страно: почти всегда у животных регуляторные белки циркадного ритма синтезируются ближе к центральной нервной совокупы). Но 2-ой белок, как узнали Маргарет Макфолл-Нгай и её коллеги, активнее всего синтезируется в светящихся органах кальмара, где живут биолюминесцентные бактерии.
Причём активность второго гена, нареченного escry1, соответствовала не переменам в дневном освещении, а циклу биолюминесценции (сиять кальмар начинает с пришествием ночи, когда выходит на охоту).
Но роль светящихся симбионтов этим не исчерпывается: как узнали учёные из Института штата Висконсин вМэдисоне (США), светящиеся бактерии не только лишь помогают кальмарам спрятаться от хищника: они в буквальном смысле настраивают моллюску его био часы.
Кальмары (или каракатицы) E. scolopes сверяют собственные био часы с бактериальными. (Фото Jeff Milisen.)
У всех животных имеется особенные гены для сверки внутреннего дневного ритма с наружными критериями.
Эти гены кодируют особенные белки, которые знают зрительные информацию о том, денек или ночь на данный момент снаружи, и в согласовании с этим настраивают молекулярные пружины внутренних часов.
Источник: phys.org