Piętnaście klas fotoreceptorów u jednego motyla

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Podgatunek motyla Graphium sarpedon - G. s. nipponum - jest nowym owadzim rekordzistą pod względem liczby klas fotoreceptorów w oczach. Ma ich aż 15. Przystępując do badań, autorzy publikacji z pisma Frontiers in Ecology and Evolution wiedzieli, że motyl ma duże oczy i używa barwnych skrzydeł do komunikacji, musi więc dysponować dobrym wzrokiem.

Dotąd największa liczba klas fotoreceptorów w owadzich oczach wynosiła [zaledwie] 9. Piętnaście to [nowy] rekord. Wszystkie receptory są wykorzystywane jednocześnie do postrzegania barwy, jasności ruchu i kształtu - opowiada prof. Kentaro Arikawa z Sōkendai.

Za pomocą eksperymentów fizjologicznych, anatomicznych i molekularnych Japończycy ustalili, że G. s. nipponum ma aż 15 klas fotoreceptorów: 1 stymulowaną przez ultrafiolet, 1 dla fioletu, 3 pobudzane przez nieco inne długości światła niebieskiego, jedną dla światła niebiesko-zielonego, 4 dla zieleni i 5 dla czerwieni.

Analizując ekspresję genów, Japończycy stwierdzili, że każdy taki fotoreceptor wytwarza przynajmniej 5 pigmentów - opsyn. Każdy pigment jest stymulowany przez pewną długość fal, a przez inne mniej bądź wcale - dodaje Arikawa. Zestawiając informacje z poszczególnych klas fotoreceptorów, mózg jest w stanie odróżniać kolory.

Po co G. s. nipponum tyle typów światłoczułych receptorów? W końcu większość owadów dysponuje zaledwie 3 ich typami i świetnie postrzega barwy i nawet u ludzi występują 4 klasy fotoreceptorów (w tym trzy rodzaje czopków absorbujących światło w różnych zakresach długości fali), a to wystarczy do odróżniania milionów barw. Arikawa i inni uważają, że do rutynowego postrzegania barw G. s. nipponum wykorzystują tylko 4 rodzaje fotoreceptorów. Pozostałe służą do wykrywania specyficznych bodźców w środowisku.

Naukowcy posłużyli się barwnikiem, by oznaczyć położenie komórek i okazało się, że większość receptorów barw znajduje się na skierowanej w dół części oka złożonego. Wg Japończyków, służy to wykrywaniu bogatych w nektar kwiatów oraz wzorów na skrzydłach potencjalnych partnerów. Zespół Arikawy zauważył również, że w górnej części oka znajdują się komórki wrażliwe na zielone światło i specjalnie dostrojone do detekcji szybkiego ruchu. To z kolei przydaje się do wykrywania drapieżnych ptaków i innych motyli, które trzeba odganiać.

Ten motyl jest dość terytorialny. Siedzi na liściach wysokich drzew i uważa ich otoczenie za swój teren.

Arikawa zaznacza, że nie można do końca sprecyzować funkcji części odkrytych fotoreceptorów. Muszą być istotne, wychwytując specyficzne sygnały ważne dla tego konkretnego podgatunku. Niewykluczone, że gdy te lub spokrewnione motyle zbierają się przy źródle wody na ziemi, machają skrzydłami, a przelatujące owady mogą wykryć ten ruch za pomocą wyspecjalizowanych fotoreceptorów. W przyszłości chciałbym to zbadać.

« powrót do artykułu