Блог

Aug 01, 2023

Ученые выяснили, как цвет

23 августа 2023 г. Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

23 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Джоанн Адкинс, Международный университет Флориды

Согласно новому исследованию, когда рыба внезапно меняет цвет, глубоко в ее коже встроены маленькие фоторецепторы, которые следят за тем, чтобы цвет был правильным.

Впервые учёные исследовали структуру системы, которая не только позволяет животным быстро менять цвет, но и делать это с достаточной точностью, чтобы выжить. Исследовательская группа, в которую входит ученый-мореплаватель из Международного университета Флориды Хизер Бракен-Гриссом и возглавляется Лори Швайкерт из Университета Северной Каролины в Уилмингтоне, исследовала свиней для исследования, опубликованного на этой неделе в журнале Nature Communications. Рифовая рыба с заостренной мордой может менять цвет с белого на красновато-коричневый за миллисекунды, поскольку она приспосабливается к изменяющимся условиям окружающей среды. Точность определения цвета обеспечивается фоторецепторами в коже рыбы.

«Если эти рыбы не будут правильно воспринимать цвета, на них будут охотиться», — сказал Швейкерт, который проводил некоторые из этих исследований, будучи выдающимся научным сотрудником ПФР в Колледже искусств, наук и образования и Институте Среда.

У рыбы-свиньи есть клетки, заполненные пигментами, из-за которых рыба кажется темной, когда пигменты рассредоточены, и светлой, когда пигменты сгруппированы вместе.

Когда ученые внимательно изучили ее под современными микроскопами, они обнаружили, что каждая клетка, меняющая цвет, у рыбы-свинья имеет соответствующий фоторецептор, наблюдающий за светом. Хотя это было достаточно интересно, больше всего их удивило расположение фоторецепторов. Если бы фоторецепторы могли наблюдать за изменением освещенности окружающей среды, они, вероятно, были бы встроены в поверхность кожи. Но у рыбы-кабана фоторецепторы спрятаны глубже и фактически находятся под клетками, меняющими цвет. Это означает, что они обнаруживают реальный процесс изменения цвета и обеспечивают обратную связь, чтобы гарантировать правильное выражение цвета.

Ученые сравнивают эту функцию с тем, как человек смотрит в зеркало, чтобы определить, подходит ли его наряд для сегодняшнего дня. Только для людей выбор наряда редко является вопросом жизни и смерти. Если выбрать неправильный цвет рыбы-свинья, хищникам будет легче ее найти.

Лучшее понимание того, как работают эти биологические системы, важно для ученых, работающих над защитой видов и здоровьем океанов. Брекен-Гриссом также указывает, что эти знания могут быть полезны людям.

«Биологический дизайн позволяет нам черпать знания у природы и приносить пользу обществу», — сказала она. «Знание того, как работают эти фоторецепторы, может иметь значение для сенсорных технологий и других областей. Мы можем многому научиться у природы».

Помимо Швейкерта и Бракен-Гриссома, в исследовательскую группу вошли ученые из Университета Дьюка, Технологического института Флориды и Смитсоновского института.

Больше информации: Лориан Э. Швейкерт и др., Динамическая фильтрация света через дермальный опсин как система сенсорной обратной связи при изменении цвета рыбы, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-40166-4

Информация журнала:Природные коммуникации