Cât de orbi sunt liliecii? Viziune de culoare gene studiu examinează cheie senzoriale compromisuri

ar Putea lilieci de peșteră-locuință obiceiurile nocturne de-a lungul mileniilor consolidat ecoul acustic abilități, dar, de asemenea, stimulat pierderea lor de viziune?,un nou studiu condus de Bruno Simões, Emma Teeling și colegii săi a examinat această întrebare în evoluția genelor de viziune a culorilor într-un grup mare și divers de specii de lilieci.

ele arată că expresia populară de a fi „orb ca un liliac” într-adevăr nu deține adevărat. Unii lilieci care au cel mai avansat tip de ecolocație par să fi tranzacționat viziunea UV pentru auzul rafinat și toți liliecii care nu ecolocează, dar trăiesc în peșteri și-au pierdut și vederea UV. Acest lucru sugerează că nu toți liliecii sunt orbi, dar unii cu siguranță au selectat alte simțuri asupra vederii.,

„Lilieci abilitățile senzoriale au fost mult timp o sursă de fascinație pentru biologii evoluționiști”, a spus Emma Simți, autorul studiului, care apare în avansate de ediția online a revistei Biologie Moleculară și Evoluția. „Folosind filogenetica și biologia moleculară, suntem acum capabili să aprofundăm mai profund prețul evolutiv al dobândirii ecolocației și a nocturnalității.liliecii nu sunt doar singurele mamifere care pot zbura cu adevărat, ci și singurele care se bazează pe ecolocație pentru a-și găsi prada în întuneric., De mult timp oamenii de știință au susținut că compromisurile viziunii liliecilor au fost făcute ca urmare a obținerii acestei adaptări senzoriale nocturne unice.

Pentru a înțelege mai bine sursele de aceste compromisuri, echipa de cercetare efectuate de secvențiere a ADN-ului și a analizat cheie viziune gene în lilieci, inclusiv SWS1 (lungime de undă scurtă sensibil pentru albastru/lumina UV) și MWS/LWS (mediu sau lung lungime de undă sensibile, de verde, galben și roșu) opsin gene. sarcina unei gene opsin este de a face proteinele retinei fotosensibile care pot transforma fotonii de lumină în vedere pentru a vedea anumite lungimi de undă., Echipa de cercetare este opsin gene analize intervievati cel mai mare set de date până în prezent în lilieci, reprezentând 20 din 21 bat existente familii care au fost alese în primul rând pentru diverse tipuri de ecolocație și nișe ecologice.

În cadrul studiului, autorii au arătat, printre 111 specii examinate, pierderea de SWS1 gene funcție este mai frecventă la lilieci decât se credea anterior și sugerează că acest lucru poate fi asociat cu adoptarea de adăpostire peștera prima urmărite înapoi la aproape 30 de milioane de ani în urmă., Ei au descoperit diverse mutații în genomul bat care au efectuat funcția genei SWS1, cu o genă complet nefuncțională găsită la două specii. în general ,există o reglare fină spectrală care s-a întâmplat cu viziunea lor pentru a pierde complet lumina vizibilă cu lungime de undă scurtă în lungimile de undă albastre/UV la 26 din cele 111 specii examinate. Ei au descoperit că pentru majoritatea lumii vechi, liliecii care adăpostesc peșteri au un opsin sws1 nefuncțional. cu toate acestea, s-a constatat că selecția pe gena SWS1 opsin sensibilă la albastru variază semnificativ între speciile de lilieci., Echipa de cercetare a descoperit dovezi ale mutațiilor genetice multiple în care diferite specii de lilieci au pierdut funcția genei SWS1. Pentru a identifica aceste rădăcini genetice, au folosit filogenetic analize pentru a construi gene copaci pe baza SWS1 rezultate și față de semnături de selecție între diferite nișe ecologice, cum ar fi ecolocație vs. non-ecolocație specii și adăpostire peștera vs. non-pestera de adăpostire.,

„munca Noastră sprijină anterior ipoteze care sugerează pseudogenization de SWS1 opsin pot fi legate de adoptarea avansate de ecolocație (high-duty cycle) și, pestera adăpostire obiceiuri”, a spus Sentiment. când gena SWS1 este prezentă și funcționează, autorii au confirmat că oferă liliecilor capacitatea de a vedea în lumina UV.

„Nostru spectrale tuning analiza de 11 site-uri responsabil pentru sensibilitatea la lumină în SWS1 opsin gene în ambele ancestrale și existente specii de lilieci, de a oferi în continuare sprijin pentru prezența UV vederii la lilieci”, a spus Sentiment., „În cazul mamiferelor cu baldachin închis, care trăiesc în pădure, un OPSIN sensibil la UV SWS1 este asociat cu un stil de viață nocturn. Mai mult, rezultatele noastre demonstrează că acest pigment vizual a fost sensibil la UV la toate liliecii de când s-au diferențiat mai întâi de alte mamifere placentare despre 78 MYA. important, noile date clarifică faptul că pierderea funcției genei SWS1 nu este întotdeauna asociată cu achiziționarea de ecolocație avansată, așa cum sa sugerat anterior., pentru celelalte gene vizuale, au descoperit că printre cele 45 de specii examinate, gena MWS/LWS opsin este foarte conservată pe linii și sub o presiune evolutivă puternică pentru a-și menține funcția.

„Nostru spectrale tuning analiza 5 amino-acid site-uri responsabil pentru λ max arătat că majoritatea bat MWS/LWS pigmenți sunt reglate la o lungime de undă lungă (~555 – 560nm)”, a spus Sentiment., „Acest lucru sugerează că, în ciuda achiziției de ecolocație laringiană și a unei lungi istorii de nocturnalitate, gena MWS/LWS opsin a evoluat sub o constrângere funcțională foarte puternică la lilieci.”

” liliecii nu sunt orbi, majoritatea speciilor putând vedea atât în spectrul UV, cât și în cel mediu al spectrului de culori. Acest lucru sugerează că viziunea este încă un mijloc important de percepție senzorială chiar și în liliecii nocturne ecolocante., Cu toate acestea, achiziționarea de cel mai avansat tip de ecolocație coincide cu pierderea de UV viziune în cele mai multe lilieci și surprinzător de peșteră-adăpostire conduce pierdere de UV viziune în non-ecolocație linii. Acest lucru sugerează că compromisurile senzoriale sunt mai complexe pe care le-am considerat anterior și că liliecii încă fac subiecte fascinante pentru a înțelege evoluția sensomului mamifer!acest studiu aduce o contribuție puternică la Dezbaterea științifică în curs de desfășurare cu privire la importanța viziunii culorilor pentru animalele nocturne.