Газета.Ru в Telegram
Новые комментарии +

Включите цвет

Генетики разобрались, как активизируется в организме зародыша механизм цветовосприятия. Открытие может помочь дальтоникам избавиться от своего наследственного заболевания еще в утробе матери. Если, конечно, удастся перенести полученный опыт с дрозофил на людей.

Фоторецепторы –

образования, способные поглощать свет и обеспечивать фотобиологические процессы в организме. Фоторецепторами могут быть молекулы пигментов, специальные клетки, органы, а также такие структуры, как хлоропласты растений, пластиды водорослей, хроматофоры бактерий.

Биологи Центра эволюционной генетики при университете Нью-Йорка обнаружили ключевой химический фактор, который позволяет клеткам фоторецепторов плодовой мушки дрозофилы приобрести цветочувствительность. Опубликованное 9 марта в журнале Nature открытие может оказаться полезным и для людей.

Сотрудники лаборатории профессора Клода Деплана выбрали плодовую мушку как идеально подходящую для того, чтобы исследовать генетически обусловленные «случайные события» (которые могут случиться, а могут и не произойти). К таким явлениям относится и цветочувствительность фоторецепторов, различающаяся у разных мушек.

Дрозофила – излюбленный объект изучения генетиков, так как легко и быстро плодится и обладает сравнительно небольшим геномом и четкостью расщепления в потомстве. Так, в 2003 году была составлена полная белковая карта дрозофилы, описывающая более 7 000 белков и более 20 000 видов взаимодействия между ними. Для сравнения: в человеческой ДНК насчитывается около 30 000 генов, которые обеспечивают существование более 250 000 видов белков в организме.
Фасеточный глаз мухи содержит приблизительно 800 омматидиев. В каждом омматидии 6 внешних и 2 внутренних фоторецептора (R7 и R8); внутренние рецепторы распознают цвет, подобно колбочкам в сетчатке человеческого глаза.

Омматидий —

оптическая единица фасеточного глаза насекомых, ракообразных и некоторых многоножек, состоящая из линзы с неизменным фокусным расстоянием, кристаллического конуса и группы светочувствительных клеток с нервными отростками.

Омматидии образовались в ходе эволюции из археомм — изолированных простых глазков, интегрировавшихся в сложный фасеточный. Количество омматидиев колеблется от 100 у рабочего муравья до 28 000 у стрекозы. Фасеточный глаз приспособлен прежде всего для восприятия движения и обеспечивает очень широкий угол зрения, острота зрения развита при этом слабо.Дальтонизм —
частичная цветовая слепота, впервые описана в 1794 Дж. Дальтоном, который сам страдал этим недостатком. Лечить его современная медицина не умеет.Как видит человек.

Световые лучи от рассматриваемых им предметов проходят через оптическую систему глаза (роговицу, хрусталик и стекловидное тело) и попадают на сетчатку. В сетчатке сосредоточены светочувствительные фоторецепторы, они делятся на колбочки (примерно 7млн) и палочки (150млн). Попав на фоторецепторы, свет вызывает перестройку содержащихся в них зрительных пигментов (наиболее изучен из них родопсин), за счет чего возникают нервные импульсы. Импульсы передаются в следующие нейроны сетчатки и далее в зрительный нерв, откуда по зрительным трактам поступают в латеральные коленчатые тела — подкорковый центр, а затем в корковый центр зрения в затылочных долях головного мозга. Там и происходит формирование зрительного образа. («Малая медицинская энциклопедия»)

Как показывают исследования генетиков, занимающихся изучением зрительных пигментов, разделение колбочкового пигмента на два разных пигмента произошло задолго до отделения палочкового пигмента — примерно 500 млн лет назад. Тогда же появилась возможность цветоразличения.

Чаще всего наблюдается такое нарушение, как дихромазия. Дихроматы определяют цвета по их яркости и способны отличать только «теплые» тона (красный, оранжевый, желтый) от «холодных» (зеленый, синий, фиолетовый). Дихромазия включает в себя протанопию (отсутствие красночувствительного приемника) и дейтеранопию (слепоту на зеленый цвет). Тританопия – слепота на фиолетовый цвет – крайне редка.

Человек часто не подозревает о наличии у него «цветовых» расстройств.

Их удается выявить при помощи специального прибора-аномалоскопа или при тестировании, например на курсах автовождения. Иными словами — в ситуации, когда нет «подсказок» о цвете. Нарушения цветочувствительности в быту обычно компенсируют стереотипы — все знают, что трава зеленая, а верхняя лампочка светофора – красная.

Животные используют цветовое зрение при поиске пищи, брачного партнера, для отметки территории, отпугивания хищника или особей своего вида, при затаивании. Среди животных есть как дихроматы — грызуны, многие виды рыб и амфибий, так и трихроматы. Кстати, у фруктоядных обезьян Нового Света, живущих большими группами, вожаками чаще становятся самки-трихроматы, имеющие преимущества при поисках спелых оранжевых плодов в зеленой листве перед самцами-дихроматами.

Многие виды рыб обладают тетрахроматическим зрением.

Хорошее цветовое зрение у дневных рептилий (ящериц, черепах) и птиц, воспринимают цвета и кошки, собаки и копытные, хотя долгое время утверждалось обратное. Обычное явление в мире насекомых — чувствительность к ультрафиолету, их мир гораздо красочнее и ярче человеческого.

Возможно, что новое открытие американских генетиков в будущем приведет к тому, что люди тоже научатся видеть в ультрафиолетовом (а, возможно, и инфракрасном) диапазонах.

Загрузка