Ako nevidiaci ryby upravuje biologické hodiny

Podzemné slepé ryby Phreatichthys andruzzii - majiteľ unikátny 47-hodinovom biologickom cirkadiánneho rytmu. Vnútorné hodiny upravuje ryby, neprítomnosť vo dne iv noci, podľa svojho jedálneho plánu a okolitej teplote.

Jaskynné ryby Phreatichthys andruzzii (foto Autori štúdie).

Všetky zvieratá a rastliny majú biologické hodiny - špeciálny fyziologický mechanizmus, ktorý nastaví denný rytmus života. Daily, alebo cirkadiánní, rytmy určiť, kedy spíme a keď sa prebudil, určujú stravovacích návykov, krvný tlak a mnoho ďalších vecí v tele. Porucha v dennom rytme môže spôsobiť rad zdravotných problémov, z nervového systému, k ochorenia kardiovaskulárneho systému. V tomto prípade je zrejmé, že tieto hodiny sa musia prispôsobiť zmene dňa a noci, ktorá je na základe obvyklých 24 hodín denne. V skutočnosti, mechanizmy denných rytmov závisí na prácu fotoreceptory, ktorý informuje nervový systém a celé telo aktuálny čas. Ale v tomto prípade pochádza z rôznych typov slepých zvierat narodených, ktorí trávia celý svoj život v tme?

Jeden z týchto zvierat - nevidiaci rybia Phreatichthys andruzzii, žijúci v podzemných zásobníkov na území Somálska púšte. Predpokladá sa, že odišla do krajiny pred 2,6 miliónmi rokov. A keby kedysi, a predstava o 24hodinovom dennom rytme, potom všetky stopy toho už dávno priepasť jej pamäti. Ale baktérie môžu žiť bez regulácie rytmu, a sa im podarilo získať niektoré druhy denného cyklu. Život v tme by mali viesť nielen k strate oka: v P. andruzzii musel vymyslieť nejaký iný meradlo, podľa ktorého by mohla prispôsobiť svoje vnútorné hodiny.

Tím vedcov z rôznych európskych inštitúcií v porovnaní práci biologické hodiny P. andruzzii rýb a jeho príbuzného z rovnakej rodiny kapra - akvárium zebrafish. V pravidelných, v intervale 12 hodín svetla a tmy zmenou podzemné rýb nereagoval v žiadnom prípade. Zebrafish prirodzene vykazovali normálny 24-hodinovú denný cyklus. Vedci zistili, že P. andruzzii ako dve fotorezistenty proteínu prácu, a nahradil je podobný z daní pruhované. Po tejto operácii je jaskynný ryby začína reagovať na deň a noc 12 hodín denne. To viedlo k záveru, že hlavným mechanizmom biologické hodiny v jej normálne, bola rozbitá len jeden z detailov, konvenčné molekulárne "pramene", ktorý reaguje na svetlo.

Tento záver však nie je tak úplne pravda. Bolo zistené, že molekulová "prameň" nie je niečo, čo je rozbité, ale nahradená inou. Hodiny podzemné slepé ryby boli navrhnuté tak, aby čase obeda - av tejto súvislosti majú pravidelnosť v 47 hodín. Tráviaci systém dodáva P. andruzzii 47 hodín denne. Je potrebné povedať, že z zebrafish biologické hodiny sú ovplyvnené v žalúdku, ale potom je tu koordináciu so svetlom počas dňa. Okrem toho je v podzemí ryby cirkadiánní rytmus časť sa vzťahuje k teplotný skok, ktorý je, pre jej regulácie spojené a teplotné receptory.

Ako vedci písať na webových stránkach PLoS Biology Journal, to je veľmi nezvyčajné pre každodenné rytmické fyziológiu. Vo väčšine organizmov je biologické hodiny je bezpečne izolované od termálneho pocit. Je zrejmé, P. andruzzii mal dva a pol milióna rokov evolúcie nájsť iné senzory s úpravou ich cirkadiánní rytmy, pre nedostatok deň a noc. Možno zvláštne fyziológie rýb objasní mnohé problémy v regulácii denných rytmov v iných "citlivé na svetlo" živočíchov, vrátane človeka.