Uchwycić noc: odkryte tajemnice widzenia w nocy ssaków nocnych
Zwierzęta nocne zawdzięczają zdolność widzenia w nocy szczególnej strukturze DNA w obrębie komórek fotoreceptorowych w oku. Odkrycie to, dokonane przez zespół naukowców w Niemczech i Wielkiej Brytanii, zostało opublikowane w czasopiśmie Cell. Badacze opisują, jak dzięki unikalnemu DNA same jądra komórki pręcikowej stają się małymi obiektywami zbierającymi światło. "Jądra dzienne są w zasadzie przeszkodą, ponieważ rozpraszają światło" - tłumaczy dr Jochen Guck z Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii. "U zwierząt nocnych, są to natomiast małe obiektywy. W jednej sytuacji, światło jest rozpraszane we wszystkich kierunkach a w innej jest skupiane w jednym kierunku". A w każdym oku są ich miliony. W ten sposób, każda odrobina światła jest zbierana i może przedostawać się głębiej do oka, gdzie jest odbierana. U zwierząt nocnych struktura jądrowa komórek pręcikowych (komórki fotoreceptorowe w siatkówce oka) jest odwrócona w porównaniu z innymi niepodzielnymi komórkami, wykazującymi właściwie uniwersalny wzór, który można znaleźć w organizmach jedno- i wielokomórkowych. Jądro komórki posiada zazwyczaj tzw. heterochromatynę na obrzeżu i euchromatynę wewnątrz. Chromatyna jest kombinacją DNA, RNA i protein, która tworzy chromosomy. W heterochromatynie DNA jest bardzo ciasno spakowane, podczas gdy w euchromatynie jest mniej zagęszczone. Zwierzęta nocne mają odwrotną strukturę oczu; euchromatyna na obrzeżach, heterochromatyna wewnątrz. Aby rzucić światło na różnice pomiędzy widzeniem dziennym i nocnym, przebadano myszy. Komórki pręcikowe myszy - tak, jak innych zwierząt nocnych - wykazują odwróconą strukturę jądrową. Jednakże myszy rodzą się ze zwykłą strukturą, która przekształcana jest dopiero później. Ponieważ oczy zwierząt nocnych muszą być znacznie bardziej wrażliwe na światło, mają one również większą ilość komórek pręcikowych, co z kolei zwiększa grubość zewnętrznej warstwy siatkówki. Znajdują się tu słupki specjalnych jąder, które optymalizują transmisję światła i kierują je do segmentów pręcików odbierających światło. "Odwrócenie u zwierząt nocnych zapewnia przekazanie światła z jednego jądra do następnego. Jest przekazywane w taki sposób, że nie dochodzi do jego rozproszenia" - stwierdza dr Guck. Z punktu widzenia ewolucji, faworyzowana jest konwencjonalna struktura komórki pręcikowej. Jednakże z upływem czasu jest ona w pewnych sytuacjach modyfikowana - dodaje dr Boris Joffe z Ludwig-Maximilians University w Monachium w Niemczech. "Uwzględniając wszystko razem, dane paleontologiczne, molekularne i morfologiczne zdecydowanie sugerują, że odwrotny wzór pojawił się w ewolucji ssaków bardzo wcześnie jako adaptacja do widzenia nocnego w tej głównie nocnej grupie zwierząt" - stwierdza się w opracowaniu. Dane te sugerują również, że "odpowiednio, wzór konwencjonalny był wielokrotnie nabywany przez zwierzęta, które przyjmowały ponownie dzienny tryb życia, a przywrócenie konwencjonalnej struktury najprawdopodobniej wymagało wybiórczej presji na przyjęcie konwencjonalnej struktury jądrowej. Porównanie odwrotnych i konwencjonalnych wzorów może więc uwydatnić korzystne cechy, które określają z góry prawie uniwersalną dominację konwencjonalnej struktury jądrowej".
Kraje
Niemcy, Zjednoczone Królestwo