Kuinka sokeita lepakot ovat? Väri visio-geenin tutkimuksessa tarkastellaan keskeisten aistien kompromissit

Voisi lepakot luola-asunnon yöllisen tottumukset yli ikuisuuksia parannettu heidän echolocation akustinen kykyjä, mutta myös kannusti niiden menetys visio?,

uusi tutkimus johti Bruno Simões, Emma Teeling ja työtovereiden on tutkinut tätä kysymystä kehitys värinäkö geenit kaikkialla suuri ja monipuolinen joukko bat lajeja.

ne osoittavat, että suosittu ilmaisu ”blind as a bat” ei todellakaan pidä paikkaansa. Jotkut lepakot, jotka ovat pisimmällä tyyppi echolocation näyttävät vaihdettiin UV-visio erinomainen kuulo, ja kaikki lepakot, jotka eivät echolocate mutta elävät luolissa on myös menettänyt UV-näkö. Tämä viittaa siihen, että kaikki lepakot eivät ole sokeita, mutta jotkut ovat varmasti valinneet muita aisteja näön vuoksi.,

”Lepakot aistien kyvyt on jo pitkään ollut lähde kiehtonut evoluution biologit”, sanoi Emma Teeling, vastaava tekijä tutkimuksen, joka näkyy lisäasetukset-online-versio lehden Molecular Biology and Evolution. ”Fylogenetiikan ja molekyylibiologian avulla pystymme nyt kaivautumaan syvemmälle kaikuluotauksen ja nokturnaliteetin hankkimisen evolutionaariseen hintaan.”

Lepakot eivät ole vain nisäkkäitä, joka voi todella lentää, mutta myös ainoita luottaa echolocation tehdä tiensä löytää saalista pimeässä., Se on jo pitkään väitetty tutkijat, että kompromissit bat visio tehtiin tämän seurauksena saada tämä ainutlaatuinen yöllisen aistien sopeutumista.

ymmärtää paremmin lähteitä nämä kompromissit, tutkimusryhmä suorittaa DNA-sekvensoinnin avulla ja analysoitiin keskeinen visio geenien lepakot, mukaan lukien SWS1 (lyhyt aallonpituus herkkä, sininen/UV-valo) ja MWS/LWS (keskipitkän tai pitkän aallonpituuden herkkä, vihreä, keltainen ja punainen valo) opsin geenit.

On opsin geeni tehtävänä on tehdä valoherkkä retina-proteiineja, jotka voi kääntää fotonit valoa näky erityisesti aallonpituuksilla., Tutkimusryhmä on opsin geeni analyysit tutkituista suurin aineisto tasalla lepakot, eli 20 yhteensä 21 bat olemassa perheitä, jotka valittiin ensisijaisesti niiden monipuolinen echolocation tyypit ja ekologisia lokeroita.

tutkimuksessa kirjoittajat ovat osoittaneet, joukossa 111 lajia tutkinut, menetys SWS1-geenin toiminta on yleisempää lepakot kuin aiemmin luultiin, ja ehdottaa, että tämä voi olla liittyvät hyväksymiseen luola roosting ensin jäljittää lähes 30 miljoonaa vuotta sitten., He löysivät erilaisia mutaatioita bat genomien, että suoritettu SWS1 geeni-toiminto, täysin funktionaalinen geeni löydetty kaksi lajia.

Kaiken kaikkiaan, on spektrin hienosäätöä, joka tapahtui heidän näkemyksensä täysin menettää lyhyen aallonpituuden näkyvää valoa sininen/UV-aallonpituuksilla 26 111 lajia tutkinut. He havaitsivat, että suurimmalle osalle vanhan maailman luolakerttulepakoista on toimimaton SWS1 opsin.

Valinta blue-herkkä SWS1 opsin geeni, kuitenkin havaittiin vaihtelevan merkittävästi keskuudessa bat lajeja., Tutkimusryhmä löysi todisteita useista geneettisistä mutaatioista, joissa eri lepakkolajit ovat menettäneet SWS1-geenin toiminnan. Tunnistaa nämä geneettiset juuret, ne käytetään fylogeneettisten analyysien rakentaa geeni puita perustuu SWS1 tulokset ja verrattuna allekirjoitukset valinta välillä eri ekologisia lokeroita, kuten luotaa aluetta vs. ei-luotaa aluetta lajien ja luola roosting vs. ei-luola lepopaikkoja.,

”Työmme tukee aiempia olettamuksia, jotka viittaavat pseudogenization ja SWS1 opsin voivat liittyä hyväksyminen advanced echolocation (high-duty cycle), ja luola roosting tapojaan,” sanoi Teeling.

Kun SWS1-geeni on läsnä ja toimii, kirjoittajat vahvisti, että se antaa lepakot kyky nähdä UV-valossa.

”Meidän spektrin tuning analyysi 11 sivustoja vastuussa valo herkkyys SWS1 opsin geenin sekä esi-ja säilynyt bat lajeja, antaa lisätukea läsnäolo UV-visio lepakot”, sanoi Teeling., ”Suljetuilla, metsäisillä nisäkkäillä UV-herkkä SWS1 opsiini liittyy yölliseen elämäntapaan. Lisäksi meidän tulokset osoittavat, että tämä visuaalinen pigmentti on ollut UV-herkkiä kaikki lepakot, koska he ensin poikkesivat muita istukan nisäkkäät noin 78 MYA.”

Tärkeintä on, että uusia tietoja, tekee selväksi, että menetys SWS1-geenin toiminta ei ole aina liittynyt hankinnan advanced echolocation, kuten on jo aiemmin ehdotti.,

muita visuaalisia geenit, he huomasivat, että joukossa 45 lajia tutkinut, MWS/LWS-opsin geeni on hyvin säilyneitä suvusta ja alle vahva evolutiivinen paine ylläpitää sen toimintaa.

”Meidän spektrin tuning analyysi 5 aminohappo sivustoja vastuussa λ max kävi ilmi, että suurin osa bat MWS/LWS-visuaalisen pigmentit ovat viritetty pitkän aallonpituuden (~555 560nm),” sanoi Teeling., ”Tämä viittaa siihen, että huolimatta hankinta kurkunpään echolocation ja pitkä historia nocturnality, MWS/LWS-opsin geeni on kehittynyt hyvin vahva toiminnallinen rajoitus vuonna lepakoita.”

”Lepakot eivät ole sokeita, jossa useimmat lajit pystyvät näkemään sekä UV-ja keskialueen väri kirjo. Tämä viittaa siihen, että visio on edelleen tärkeä keino tuntoherkkyyttä jopa luotaa aluetta, öisin lepakot., Kuitenkin, hankinta pisimmällä tyyppi echolocation ei vastaa menetys UV-visio useimmat lepakot ja yllättävän luola-roosting asemien menetys UV-visio ei-luotaa aluetta suvusta. Tämä viittaa siihen, että aistien kompromissit ovat monimutkaisempia, että aiemmin pidetty ja että lepakot silti kiehtovia aiheita ymmärtää kehitystä nisäkkäiden sensome!”

Tämä tutkimus edistää voimakkaasti käynnissä olevaa tieteellistä keskustelua värinäön merkityksestä yöeläimille.