Gopher fotoreseptor konuslarının içərisindəki mitoxondriya dəstələri (sarı) diffuz işığın (aşağıdan parıltı) (mavi şüa) daha dəqiq fokuslanmasında gözlənilməz rol oynayır.Bu optik davranış konus hüceyrələrindəki piqmentləri işığı tutmaqda daha səmərəli etməklə görmə qabiliyyətini yaxşılaşdıra bilər.
Bir ağcaqanad sizi mikrolens massivindən izləyir.Başınızı çevirirsiniz, əlinizdə milçək suyunu tutursunuz və təvazökar, tək lensli gözünüzlə vampirə baxırsınız.Ancaq belə çıxır ki, siz bir-birinizi və dünyanı düşündüyünüzdən daha çox görə bilərsiniz.
Keçən ay “Science Advances” jurnalında dərc edilən bir araşdırma, məməlilərin gözü daxilində mitoxondriyaların, hüceyrə qidalandıran orqanoidlərin ikinci mikrolens rolunu oynaya biləcəyini, işığın fotopiqmentlərə fokuslanmasına kömək etdiyini, bu piqmentlərin işığı beyin üçün sinir siqnallarına çevirdiyini təsbit etdi. şərh etmək.Tapıntılar məməlilərin gözləri ilə həşəratların və digər artropodların mürəkkəb gözləri arasında heyrətamiz oxşarlıqlar göstərir ki, bu da öz gözlərimizin gizli optik mürəkkəbliyə malik olduğunu və təkamülün hüceyrə anatomiyamızın çox qədim hissəsini yeni istifadələr üçün tapdığını göstərir.
Gözün ön hissəsindəki linza ətrafdan gələn işığı arxada olan torlu qişa adlanan nazik toxuma təbəqəsinə yönəldir.Orada fotoreseptor hüceyrələr - dünyamızı rəngləndirən konuslar və zəif işıqda hərəkət etməyimizə kömək edən çubuqlar işığı udur və onu beyinə gedən sinir siqnallarına çevirir.Lakin fotopiqmentlər fotoreseptorların ən sonunda, qalın mitoxondrial dəstənin dərhal arxasında yerləşir.Bu dəstənin qəribə düzülüşü mitoxondriləri zahirən lazımsız işıq saçan maneələrə çevirir.
Milli Göz İnstitutunun baş elmi işçisi və məqalənin aparıcı müəllifi Wei Li, mitoxondrilərin yüngül hissəciklər üçün "son maneə" olduğunu söylədi.Uzun illər görmə qabiliyyətinə malik elm adamları bu orqanoidlərin bu qəribə düzülməsini başa düşə bilmədilər - axırda əksər hüceyrələrin mitoxondriləri onların mərkəzi orqanoidinə - nüvəyə yapışır.
Bəzi elm adamları bu şüaların işıq siqnallarının neyron siqnallara çevrildiyi yerdən çox uzaqda təkamül yolu ilə inkişaf edə biləcəyini irəli sürdülər, bu, enerjinin asanlıqla vurulmasına və sürətlə çatdırılmasına imkan verən enerji tutumlu bir prosesdir.Lakin sonra araşdırmalar göstərməyə başladı ki, fotoreseptorların enerji üçün çoxlu mitoxondriyaya ehtiyacı yoxdur - bunun əvəzinə onlar hüceyrənin jelatin sitoplazmasında baş verən qlikoliz adlı prosesdə daha çox enerji əldə edə bilərlər.
Lee və komandası bu mitoxondrial traktların rolunu gündüz əla görmə qabiliyyətinə malik olan, lakin konus fotoreseptorları qeyri-mütənasib böyük olduğu üçün gecələr əslində kor olan kiçik məməli olan qoferin konus hüceyrələrini təhlil edərək öyrəndi.
Kompüter simulyasiyaları mitoxondrial dəstələrin optik xüsusiyyətlərə malik ola biləcəyini göstərdikdən sonra Li və komandası real obyektlər üzərində təcrübələrə başladılar.Onlar sincab tor qişasının nazik nümunələrindən istifadə etdilər və bir neçə konus istisna olmaqla, hüceyrələrin əksəriyyəti çıxarıldı, buna görə də onlar membranın içərisinə səliqəli şəkildə yığılmış "sadəcə bir çanta mitoxondri aldılar" dedi.
Bu nümunəni işıqlandıraraq və onu Linin laboratoriyasındakı alim və tədqiqatın aparıcı müəllifi Con Ballın hazırladığı xüsusi konfokal mikroskop altında diqqətlə araşdıraraq, gözlənilməz bir nəticə əldə etdik.Mitoxondrial şüadan keçən işıq parlaq, kəskin fokuslanmış şüa kimi görünür.Tədqiqatçılar canlı heyvanlarda fotopiqmentlərin gözlədiyi bu mikrolinzalar vasitəsilə qaranlığa nüfuz edən işığın foto və videolarını çəkiblər.
Li deyir ki, mitoxondrial dəstə maneə kimi deyil, fotoreseptorlara mümkün qədər çox işığın minimal itki ilə çatdırılmasında əsas rol oynayır.
Simulyasiyalardan istifadə edərək, o və həmkarları linza effektinin ilk növbədə onun ətrafındakı membrandan deyil, mitoxondrial dəstənin özündən qaynaqlandığını təsdiqlədilər (baxmayaraq ki, membran rol oynayır).Qoferin təbiət tarixinin qəribəliyi də onlara mitoxondrial dəstənin formasının diqqəti toplamaq qabiliyyəti üçün vacib olduğunu nümayiş etdirməyə kömək etdi: aylar ərzində gofer qışlayır, onun mitoxondrial dəstələri pozulur və kiçilir.Tədqiqatçılar işığın yuxuda olan yer sincabının mitoxondrial dəstəsindən keçdiyi zaman nə baş verdiyini modelləşdirdikdə, onun uzadılmış və yüksək nizamlı vəziyyətdə olduğu kimi işığı cəmləmədiyini gördülər.
Kolumbiya Universiteti Tibb Mərkəzinin oftalmologiya professoru Janet Sparrow qeyd edir ki, keçmişdə digər elm adamları mitoxondrial dəstələrin tor qişada işıq toplamağa kömək edə biləcəyini irəli sürmüşdülər.Bununla belə, fikir qəribə göründü: “Mənim kimi bəzi insanlar gülərək dedilər ki, gəl, həqiqətən, işığı istiqamətləndirəcək bu qədər mitoxondriya varmı?- dedi."Bu, həqiqətən də bunu sübut edən bir sənəddir və çox yaxşıdır."
Lee və onun həmkarları hesab edirlər ki, qoferlərdə müşahidə etdikləri şey insanlarda və çox oxşar piramidal quruluşa malik digər primatlarda da baş verə bilər.Onlar düşünürlər ki, bu, ilk dəfə 1933-cü ildə təsvir edilən Stiles-Crawford effekti adlanan bir fenomeni izah edə bilər, burada göz bəbəyinin tam mərkəzindən keçən işığın bucaq altında keçən işıqdan daha parlaq hesab olunur.Mərkəzi işıq daha çox mitoxondrial dəstəyə fokuslana bildiyi üçün tədqiqatçılar onun konus piqmentinə daha yaxşı fokuslana biləcəyini düşünürlər.Onlar Stiles-Crawford effektinin ölçülməsinin tor qişa xəstəliklərinin erkən aşkarlanmasına kömək edə biləcəyini, bir çoxunun mitoxondrial zədələnmələrə və dəyişikliklərə səbəb ola biləcəyini təklif edirlər.Linin komandası xəstə mitoxondrilərin işığı necə fərqli şəkildə fokusladığını təhlil etmək istəyib.
Tədqiqatda iştirak etməyən UCLA oftalmologiya professoru Yirong Peng dedi ki, bu "gözəl eksperimental model" və çox yeni bir kəşfdir.Peng əlavə edib ki, bu mitoxondrial paketlərin gecə görmə qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq üçün çubuqlar içərisində də fəaliyyət göstərə biləcəyini görmək maraqlı olacaq.
Li dedi ki, ən azı konuslarda bu mitoxondriyalar mikrolinzalara çevrilə bilərdi, çünki onların membranları təbii olaraq işığı sındıran lipidlərdən ibarətdir."Bu, sadəcə xüsusiyyət üçün ən yaxşı materialdır."
Lipidlər bu funksiyanı təbiətin başqa yerlərində də tapırlar.Quşlarda və sürünənlərdə yağ damcıları adlanan strukturlar tor qişada rəng süzgəci funksiyasını yerinə yetirir, lakin eyni zamanda mitoxondrial dəstələr kimi mikrolinzalar kimi də fəaliyyət göstərirlər.Konvergent təkamülün böyük bir hadisəsində, quşların başının üstündə dövrə vurması, ağcaqanadların ləzzətli insan ovlarının ətrafında vızıldaması, siz bunu müstəqil şəkildə inkişaf etmiş uyğun optik xüsusiyyətlərlə - izləyiciləri cəlb edən uyğunlaşmalarla oxuyursunuz.Burada aydın və parlaq bir dünya gəlir.
Redaktorun qeydi: Yirong Peng Klingenstein-Simons Fellowship-in dəstəyini aldı, layihə qismən Simons Foundation tərəfindən dəstəklənir və bu müstəqil redaktə edilmiş jurnalı da maliyyələşdirir.Simmons Fondunun maliyyələşdirmə qərarı bizim hesabatımıza təsir etmir.
Düzəliş: 6 aprel 2022-ci il Əsas şəklin başlığı əvvəlcə yanlış olaraq mitoxondrial dəstələrin rəngini sarı əvəzinə bənövşəyi kimi müəyyən etdi.Bənövşəyi rəngləmə paketi əhatə edən membranla əlaqələndirilir.
Quanta jurnalı məlumatlı, mənalı və sivil dialoqu təşviq etmək üçün rəyləri idarə edir.Təhqir, küfr, özünü reklam, aldadıcı, uyğun olmayan və ya mövzudan kənar şərhlər rədd ediləcək.Moderatorlar normal iş saatlarında (Nyu York vaxtı ilə) açıqdırlar və yalnız ingilis dilində yazılmış şərhləri qəbul edə bilərlər.
Göndərmə vaxtı: 22 avqust 2022-ci il
