FacePla.net

Ученые выяснили, что слепые пещерные рыбы, которые провели миллионы лет под землей, изолированные от признаков дня и ночи, все же имеют работающие биологические часы, хоть и необычно искаженные. Исследователи уверены, что открытие может дать ключ к разгадке того, как вообще работают у животных такие внутренние часы.

Внутренние часы, известные как циркадный ритм, помогают животным, растениям и другим формам жизни адаптировать ежедневную деятельность к циклу дня и ночи. Эти часы не всегда точно следуют 24-часовому расписанию, а потому для синхронизации с миром природы они ежедневно "сбрасываются" при помощи сигналов, таких как дневной свет.

Однако циркадный ритм поднимает вопрос, могут ли создания, живущие в постоянной темноте, все же придерживаться временного расписания, а если могут, то как они это делают. Например, около 50 видов рыб по всему миру проводят жизнь без дневного света в пещерах, в процессе эволюции многие из них утратили глаза.

"Пещерные рыбы дают нам возможность понять, насколько серьезно дневной свет влияет на эволюцию", - объясняет исследователь Кристиано Бертолуччи, хронобиолог из Университета Феррары, Италия.

Бертолуччи и его коллеги исследовали сомалийских пещерных рыб (Phreatichthys andruzzii), проживших в изоляции под пустыней от 1,4 до 2,6 миллионов лет. Они сравнили характер плавания и активность часовых генов, наблюдаемых у относительно нормальных рыб - полосатых данио, с теми, что проявляют пещерные рыбы.

У полосатых данио был выявлен очень ритмичный циркадный ритм, синхронизирующийся с циклами темноты и света. Что неудивительно, поведение слепой пещерной рыбы не синхронизировалось таким же образом с дневным светом. Однако когда использовался другой ритмичный сигнал - регулярные промежутки времени, когда рыбам давалась пища - циркадный ритм полосатых данио и пещерных рыб совпал. Так было выявлено, что часы пещерных рыб могут работать, если подается подходящий сигнал, такой как пища.

Более близкое изучение часовых генов подземной рыбы выявило мутации в двух основных светочувствительных химических соединениях, известных как опсины, блокирующих способность отвечать на свет и, таким образом, запускать циркадный ритм. Что странно, когда пещерным рыбам давали химическое вещество, активирующее часовые гены у нормальных рыб, циркадный ритм слепых рыб проходил в необычайно долгом цикле длиной 47 часов.

Тот факт, что часы пещерных рыб не соблюдают 24-часовой цикл, предположительно указывает, что эти животные находятся в процессе утраты своих внутренних часов, заявляет исследователь Николас Фолкес, хронобиолог из Технологического института Карлсруэ, Германия.

Оказывается, что эти сложные механизмы трудно изменить, однако они часто оказываются неизменными для многих разных видов, а потому, по словам Фолкеса, может потребоваться много времени для их утраты. Как часть этого постоянного процесса, вероятно, именно потому эти часы работают в неправильном 47-часовом цикле вместо 24-часового. Может быть, через миллион лет у этой рыбы вообще не будет внутренних часов. Остается неизвестным, служат ли вообще эти часы какой-либо цели.

Многое остается непонятным, когда заходит речь о том, как свет регулирует циркадный ритм. Анализирование работы этих часовых генов у слепых пещерных рыб дало первые ключи к разгадке тайны, как эти светочувствительные молекулы действуют у других рыб.

"Это исследование дало толчок к более полному пониманию, как часы отвечают окружающей среде", - объясняет Фолкес.

Источник: MNN