2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
A látást, más biológiai tulajdonságokhoz hasonlóan, az evolúció alakítja a környezeti nyomás és igények hatására, és még a más szempontból nagyon hasonló, közeli rokon fajok is reagálhatnak sajátos környezetükre azáltal, hogy kissé eltérően értelmezik a vizuális világot, és egymáshoz hangolt fotoreceptorokat használnak. a fény adott hullámhosszára. Az afrikai nagy tavakban élő, szorosan rokon halfajok egy speciális csoportjának tanulmányozása során a kutatók nyomokat tártak fel annak megértéséhez, hogy a színlátás összetevői miként változhatnak az evolúciós idő viszonylag rövid időszaka alatt.
A munkáról James K. Bowmaker a University College Londonról, Karen L. Carleton a New Hampshire-i Egyetemről és kollégáik számoltak be.
A kelet-afrikai hasadék-tavak sügér halai sokszínűségükről híresek: az ősfajok a Tanganyika-tóból más tavakba, például a Malawi-tóba való vándorlásának köszönhetően a becslések szerint több száz új sügér faj jelent meg ezekben a tavakban. az elmúlt 100 000 évben. Köszönhetően annak, hogy ezek a halak viszonylag nemrégiben gyarmatosították a különböző ökológiai réseket, valamint a párzási preferenciákban a párzási preferenciákban betöltött kiemelkedő szerepének köszönhetően a sügérek egyedülálló lehetőséget kínálnak annak tanulmányozására, hogy a színlátás hogyan változhat meg a gyorsan fejlődő fajokban. Például, mivel a színek jelentős szerepet játszanak a párválasztásban, a színlátásbeli különbségek nagymértékben befolyásolhatják, sőt, akár a hajcichlidek alakulását is.
Az új munkában a kutatók a Malawi-tóból származó sügér halak színlátásának fiziológiai és molekuláris genetikai elemzését végezték el, és kimutatták, hogy a közeli rokon fajok közötti színlátásbeli különbségek abból adódnak, hogy az egyes fajok különböző vizuális pigmentek különböző alcsoportjait használják. A tudósok kimutatták, hogy bár e vizuális pigmentek váratlanul nagy csoportja minden faj számára elérhető, mindegyik szelektíven és egyéni módon fejezi ki a pigmenteket, ami különbségeket eredményez a vizuális világ érzékelésében.
A kutatók összesen hét „kúp” (színérzékelő) vizuális pigmentet azonosítottak ezekben a sügérekben a színlátás hátterében. Megmérték a kúpok érzékenységét a fény különböző hullámhosszaira, és elkülönítették a pigmentfehérjéket létrehozó hét gént. A hét kúptípus maximális érzékenysége a spektrum vörös végétől egészen az ultraibolya fényig terjed, amely kívül esik az emberi érzékenység tartományán. A kutatók kimutatták, hogy színlátásának hangolása érdekében minden sügérfaj elsősorban a genomja által kódolt hét kúpos pigment génből hármat expresszál.
Nem világos, hogy az ilyen közeli rokon sügérfajok miért alakultak ki ilyen eltérő vizuális érzékenységet, de az érzékenység nagy valószínűséggel olyan szelektív erőkre vonatkozik, mint a takarmányszerzési specializáció és a víz alatti fénykörnyezet finom különbségei. A pigmentgének evolúciós összehasonlítása arra utal, hogy más halcsoportok is alkalmazhatnak hasonló stratégiát színlátásuk alakítására.
A kutatók között Juliet W. L. Parry, Aba Carboo, David M. Hunt és James K. Bowmaker a londoni University College-ból, az Egyesült Királyságból; Karen L. Carleton és Tyrone Spady, a University of NewHampshire, Durham, New Hampshire. Ezt a munkát a Leverhulme Trust és a National Science Foundation támogatta.
Parry et al.: "Keverd össze és illeszd össze a színlátást: a spektrális érzékenység hangolása differenciális opszin génexpresszióval a Malawicichlid-tónál." Megjelenés: Current Biology, Vol. 15., 1734-1739. oldal, 2005. október 11. DOI 10.1016/j.cub.2005.08.010 www.current-biology.com
