Цианобактерии могут определить источник света и его интенсивность.
Международная группа ученых обнаружила у цианобактерий способность фокусировать свет и реагировать на полученное изображение. На данный момент, это самая эволюционно древняя известная оптическая система в живой природе.
Фотосинтезирующие цианобактерии появились на Земле около 2,7 миллиардов лет назад и насытили атмосферу кислородом. В поисках подходящих источников освещения им помогает способность передвигаться к источнику света. Но ученые установили, что световосприятие цианобактерий гораздо сложнее, чем просто улавливание градиента освещенности.
Ученые изучили реакцию на свет цианобактерий рода Synechocystis. Сначала проверили их реакцию на градиент света, создаваемый конденсором микроскопа. Целенаправленного движения не последовало. Когда клетки осветили направленным светом под острым углом к поверхности, большинство клеток в течение минуты сформировали фимбрии (органы движения) и стали двигаться к источнику света. При освещении двумя источниками Synechocystis активно стремились в равноудаленную от них точку, где освещенность наиболее интенсивна.
Подсвечивая цианобактерии с одной стороны в темнопольном микроскопе, исследовали увидели, что их клеточное содержимое работает как оптическая линза, фокусирующая свет на внутренней поверхности клеточной мембраны напротив источника света, то есть действует как примитивный аналог глаз животных. Клетка при этом выпускает фимбрии со стороны, противоположной фокусу лучей, и движется на свет.
Не смотря на то, что принцип работы клетки Synechocystis и человеческого глаза очень похож, их размеры отличаются почти в 500 миллионов раз. Ученые выяснили, что получаемое бактериями изображение крайне нечеткое. Вместе с тем, для жизни цианобактерий достаточно просто различить источник освещения и его интенсивность.
Источник:
Зеркало недели Читайте также в журнале о глазе:
Ученые выявили в океане существо с сотней глаз Хамелеоны управляют глазами по отдельности Биологи объяснили открытый глаз спящих крокодилов Ученые выяснили, что слепота помогает животным снизить энергозатраты организма