Ученые обнаружили, что генетическая мутация в глазах гладких китов, которая препятствует их способности видеть при ярком свете, может сделать их более восприимчивыми к фатальным запутываниям в рыболовных снастях, что является одной из основных причин смерти этого находящегося под угрозой исчезновения вида. млекопитающее.
Изучение этого вида китов, численность которого составляет менее 500 особей, оставшихся в западной части Атлантического океана, также может помочь ученым лучше понять, как работает зрение у других млекопитающих, включая людей.
Аспирант Технологического института Флориды Лориан Швейкерт и ее советник Майкл Грейс, профессор неврологии и старший заместитель декана естественных наук, работали с Джеффри Фасиком, доцентом биологии Университета Тампы, чтобы охарактеризовать это новое обнаружил мутацию у северных гладких китов и гренландских китов. Их результаты показывают, что эта мутация может серьезно повредить способности китов визуально избегать запутывания.
Согласно их новому исследованию «Эволюционная потеря фоторецепции колбочек у балаенид выявляет стабильность цепи в сетчатке млекопитающих», опубликованному в этом месяце в Журнале сравнительной неврологии, нормальные светочувствительные белки в фоторецепторных клетках колбочек - это отсутствует у этих китов, что впервые демонстрирует полную потерю способности распознавать свет на основе колбочек у любого млекопитающего.
В свете полученных результатов команда Технологического института Флориды и Университета Тампы клонировала и секвенировала ген, кодирующий белок опсин колбочек. Люди обладают несколькими различными генами опсинов, которые обеспечивают отличное цветовое зрение, но считалось, что киты и их родственники обладают только одним. Сейчас исследователи находят некоторые виды китов, у которых этот единственный ген принципиально нарушен.
Работая в Лаборатории поведенческой неврологии Технологического института Флориды и в Центре микроскопии высокого разрешения, ученые продолжили изучение того, как эта мутация влияет на структуру сетчатки кита, изучая гренландского кита, обитающего в Арктике. Швейкерт и Грейс обнаружили, что в сетчатке гренландского кита палочки - светочувствительные детекторы, работающие в условиях слабого освещения - остаются, а функциональные колбочки полностью отсутствуют.
Швейкерт сказал: «Колбовидные клетки обычно необходимы для зрения при ярком свете. Имея только удочки, у китов может быть очень плохое зрение, когда они всплывают на поверхность, чтобы дышать. Это может мешать им избежать запутывания в рыболовных снастях. - одна из основных причин смерти этих находящихся под угрозой исчезновения животных."
Неожиданно, однако, мутация колбочкового опсина, которая, по мнению ученых, препятствует работе сетчатки, на самом деле может улучшить зрение в сумерках у этих китов - открытие, которое дает представление о влиянии мутаций на здоровье и функцию человеческая сетчатка.
«Понимание сенсорных систем у находящихся под угрозой исчезновения видов открывает окно, которое может помочь нам лучше понять, как их защитить», - сказала Грейс.«Это фантастический бонус: анализ зрения кита может помочь нам лучше понять, как работают наши собственные глаза».