Біологія
Біологія

Круглі черви без очей пристосувалися розрізняти кольори

Група американських науковців з'ясувала, що нематоди C. elegans можуть сприймати різні кольори, всупереч відсутності в них очей та відповідальних за зір генів. Як показали досліди, ці нематоди можуть розрізняти синій колір, що, ймовірно, пов'язують із токсином небезпечної для них бактерії, яку уникають. Результати опубліковані в журналі Science.

MIT

MIT

Про яку тварину йде мова?

Нематоди Caenorhabditis elegans — це вільноживучі крихітні черв'яки, що в довжину сягають близько одного міліметра. Вони тривалий час використовуються як модельні об'єкти в біомедичних дослідженнях, і їхній геном був одним із перших, чий секвенували. Тобто вчені вже доволі добре вивчили цю тварину. Наприклад, їм відомо, що ці нематоди харчуються дріжджами та бактеріями, хоча і не всіма. Деякі мікроорганізми навіть можуть бути згубними для цих червів. Таким є і бактерія Pseudomonas aeruginosa, яку C. elegans пристосувався уникати. Довгий час вважали, що це уникання пов'язане із відчуттям нематодою хімічних речовин, які виділяє мікроб. Хоча ця бактерія іноді буває забарвлена в яскраво синій колір, утворений токсином, версію про те, що маленький черв'як бачить її та обходить стороною, не розглядалася, оскільки він не має ані очей, ані навіть генів, що відповідають за зір. Але як показує останнє дослідження вчених із Єльського університету — дарма.

Що за дослідження?

Науковці вирішили дослідити, яким саме чином нематода C. elegans розуміє, що перед нею небезпечна бактерія. Для цього вони провели серію експериментів. Під час одних із них дослідники змінили синій токсин P. aeruiginosa на безпечний барвник, а в іншої культури бактерій просто замінили його на безбарвний варіант токсину. Але це не призвело до зміни поведінки, що притаманна униканню звичайної P. aeruiginosa. Для цього необхідним було поєднання обох властивостей — токсичності та синього кольору.

Тоді науковці взялися до роботи з культурою кишкових паличок E. coli, яку нематода полюбляє їсти, та стали світили на них різними кольорами. Цього разу з'ясувалося, що коли на безколірних бактерій світити синім кольором, то в них більше шансів не бути з'їденими нематодами, хоча деяким з червів, окрім кольору необхідно було ще й хімічно відчувати небезпеку. Але варіюючи освітленість лабораторної посудини від синього до жовтого кольору, вчені змогли принаймні частково впливати на харчову поведінку C. elegans.

Про що це говорить?

Автори кажуть, що їхня робота свідчить про наявність певного відчуття кольору у нематод, що не пов'язане з зором у звичному розумінні. У наступних дослідах їм вдалося виявити два гени, пов'язані зі здатності сприймати кольори — jkk-1 та lec-3. В інших тварин вони відповідають за запуск стресової реакції клітин у відповідь на ультрафіолетове випромінювання. Ймовірно, якимось чином нематоди пристосували їх до можливості сприймати кольори. Поки що залишається більше запитань, ніж відповідей, щодо цього явища, тож необхідно провести більше досліджень.