Головоногі змінюють свій колір завдяки позиченим у бактерій генам

Головоногі молюски – надзвичайно цікава група тварин, що об’єднує таких загадкових істот як восьминоги, кальмари та каракатиці. Ці морські організми володіють неймовірною здатністю миттєво змінювати власне забарвлення та візерунки на тілі.

Кольорове перевтілення дає їм змогу маскуватися у різноманітних умовах довкілля та надсилати попереджувальні сигнали іншим хижакам. Довгий час цей механізм зміни забарвлення лишався невідомим, проте вчені знайшли ключ у запозичених генах.

Ключовий білок

Вчені звернули увагу на білок рефлектин, який був знайдений у складі багатьох клітинних структур, які й забезпечують зміну кольору (іридіофорів, лейкофорів та ін.). З’ясувалося, що головоногі – ексклюзивні власники рефлектину з-поміж усіх багатоклітинних тварин. Але раніше їхній геном не мав інформації про цю критично важливу речовину. Таке неймовірне вдосконалення молюски отримали від бактерій, які живуть у симбіозі з цими тваринами.

Симбіонти тісно пов’язані між собою. Мікроорганізми впливають на імунну систему, добові ритми та ранній розвиток головоногих.

Молюски сепіоліди можуть змінювати свій колір завдяки бактеріальним генам. Getty

Мандруючий ген

Доктор Кен Ксі з Пекінського університету та його колеги розшифрували послідовність генома біолюмінесцентної бактерії Vibrio fischeri та генної послідовності, що кодує рефлектин у восьминога Octopus bimaculoides. Їхня подібність сягнула 90 %, саме тому дослідники вирішили, що ген потрапив в організм головоногого молюска шляхом горизонтального перенесення – від іншого виду.

Ген рефлектину потрапив до головоногих молюсків у результаті горизонтального перенесення. Джерело: Can Xie

Унікальна ієрархічна будова рефлектину

Амінокислотна послідовність рефлектину різко відрізняє його від інших білків. До складу білка входить багато рідкісних амінокислот – фенілаланін, тирозин, триптофан та гістидин, у той час як тривіальні протеїнові “цеглинки” майже повністю відсутні у складі.

Каракатиця змінює колір

Рефлектини самоорганізовуються після синтезу та вбудовуються у клітини в шкірі голови каракатиць. Вчені з’ясували, що цей процес відбувається під суворим контролем хімічних сполук – нейромедіаторів октопаміну та 5-гідрокситриптаміну. Як результат – неймовірні перетворення у забарвленні головоногих молюсків. Зміна кольору стає козирем у рукаві морських істот у їхній найголовнішій грі – виживанні під тиском природного добору.

Current Bioology (2017), DOI: 10.1016/j.cub.2017.07.061

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

4 Shares:
Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Перегляньте також
Tarsius spectrum
Далі

Спільний пращур людей та всіх плацентарних ссавців був комахоїдом – дослідження

Дослідивши, які ферменти виробляють у своєму організмі різні види ссавців, вчені з Каліфорнійського університету дійшли цікавих висновків щодо життя…
Макака
Далі

Поведінка мавп розкрила нові деталі процесу виникнення мови у людей

Вчені з Лабораторії нейросистем Університету Рокфеллера за допомогою магнітної резонансної томографії дослідили мозок мавп, коли ті спостерігали обличчя…