Δεν έχουν μάτια, αλλά βλέπουν: Τι είναι;

Μπορεί να μην έχουν μάτια, αλλά βλέπουν το φως: Τι είναι; Την απάντηση στο γρίφο δίνουν ερευνητές από το τμήμα Βιολογίας του Μητροπολιτικού Πανεπιστημίου της Οσάκα στην Ιαπωνία, σύμφωνα με τους οποίους ο οργανισμός που δεν έχει μάτια, αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι τυφλός είναι τα κοράλλια.

Τα περίτεχνα κομψοτεχνήματα της φύσης που απειλούνται από την κλιματική αλλαγή και δίνουν μάχη να διατηρηθούν, την ώρα που η αύξηση της θερμοκρασίας

Οι επιστήμονες από το ιαπωνικό πανεπιστήμιο κατέγραψαν τον μηχανισμό με τον οποίο ανιχνεύουν διαφορετικούς τύπους φωτός.

Αντί για τα γνωστά αμινοξέα που χρησιμοποιούν άλλοι οργανισμοί, χρησιμοποιούν ιόντα χλωρίου για να ανιχνεύουν φως, πρωτοφανές στην επιστήμη.

Αυτή η διαδικασία βασίζεται σε μια πρωτεΐνη φωτός που ονομάζεται οψίνη, συγκεκριμένα από την ομάδα ASO-II, η οποία βρίσκεται στα κοράλλια και στις θαλάσσιες ανεμώνες.

Αναλυτικότερα, όπως αναφέρουν στη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο eLife, η όραση των κοραλλιών βασίζεται στις οψίνες, πρωτεΐνες ανίχνευσης φωτός μέσω του αμφιβληστροειδούς. Οι οψίνες είναι η χημική βάση της οπτικής φωτομετατροπής, το στάδιο ανίχνευσης φωτός, και αυτές χρησιμοποιούν ιόντα χλωρίου για να εναλλάσσονται στο υπεριώδες και στο ορατό φως, ανάλογα με το pH του περιβάλλοντός τους. Ο αμφιβληστροειδής συνδέεται με την οψίνη για να σχηματίσει μια φωτοευαίσθητη χρωστική ουσία μέσω ενός ειδικού χημικού δεσμού που ονομάζεται βάση Schiff.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν πως τα ανθόζωα, όπως τα κοράλλια και οι θαλάσσιες ανεμώνες, έχουν οψίνες που ανήκουν στην ομάδα ASO-II, η οποία ανακαλύφθηκε πρόσφατα και διαφέρει από εκείνη των θηλαστικών.

Ο Ακιχίσα Τερακίτα, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Οσάκα και εκ των συντακτών της μελέτης, σχολίασε πως ορισμένες οψίνες ASO-II σε κοράλλια που σχηματίζουν υφάλους «δεν έχουν τα συνηθισμένα αμινοξέα αντι-ιόντων που βρίσκονται σε άλλες ζωικές οψίνες». Πώς, λοιπόν, είναι δυνατή η ανίχνευση του φωτός;

Αναζητώντας απαντήσεις, αποφάσισαν να αναλύσουν τις οψίνες στο κοράλλι Acropora tenuis που χτίζει υφάλους.

Εφαρμόζοντας διάφορες μεθόδους, οι ερευνητές διαπίστωσαν για πρώτη φορά ότι στο συγκεκριμένο είδος, οι οψίνες ASO-II αντί να χρησιμοποιούν αμινοξέα, χρησιμοποιούν ιόντα χλωρίου από το περιβάλλον ως αντιιόντα.

Αυτά τα ιόντα χλωρίου σταθεροποιούν την ένωση πιο αδύναμα απ’ ό,τι ένα αμινοξύ, επιτρέποντας στις οψίνες να αλλάζουν ανιχνεύοντας υπεριώδες ή ορατό φως, ανάλογα με το pH του περιβάλλοντος. Σε χαμηλό pH, δηλαδή πιο όξινο περιβάλλον, η ένωση είναι φορτισμένη και απορροφά ορατό φως, ενώ σε υψηλό pH, η απορρόφηση γίνεται υπεριώδης.

Καθώς τα κοράλλια ζουν συμβιωτικά με τα φύκια που παράγουν θρεπτικά συστατικά μέσω φωτοσύνθεσης, αυτή η διαδικασία αλλάζει το pH μέσα στα κύτταρα των κοραλλιών. Έτσι, πιθανώς μεταβάλλεται και η ευαισθησία τους στο φως.

Η ανακάλυψη ανοίγει νέους δρόμους για βιοτεχνολογικές εφαρμογές, όπως νέα εργαλεία που ενεργοποιούνται με το φως, των οποίων η ευαισθησία μπορεί να αλλάζει σύμφωνα με το pH.

«Η οψίνη ASO-II του Acropora tenuis αποδείχθηκε ότι ρυθμίζει τα ιόντα ασβεστίου με τρόπο που εξαρτάται από το φως, υποδεικνύοντας πιθανές εφαρμογές ως εργαλείο οπτογενετικής του οποίου η ευαισθησία στο μήκος κύματος αλλάζει με το pH», δήλωσε ο Μιτσουμάσα Κογιανάγκι, καθηγητής στο Μητροπολιτικό Πανεπιστήμιο της Οσάκα και ένας από τους κύριους συντάκτες της μελέτης.

Διαβάστε ακόμη

Έπεσαν οι υπογραφές για την διάσωση της Οικίας Ανάργυρου στις Σπέτσες (pics)

BofA: Οι νέες τιμές-στόχοι και οι συστάσεις για τον εγχώριο τραπεζικό κλάδο

Tο χάπι που εξαφανίζει το “τρακ” κάνει θραύση στις γυναίκες

Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφθείτε το Πρώτο ΘΕΜΑ