Глаза головастиков претерпевают неожиданные изменения при превращении в лягушек

Исследователи из Йоркского университета и ряда других институтов изучили, как зрение головастиков адаптируется на молекулярном уровне при переходе из водной среды на сушу в процессе метаморфоза.

• Проблема: Зрение под водой и на суше принципиально различается. Вода, особенно в прудах, имеет более красноватый оттенок света, а на суше свет более голубой. Интенсивность света также разная.

• Гипотеза: Согласно гипотезе адаптивного разобщения, животные с радикально разными жизненными стадиями (например, головастик → лягушка) могут лучше адаптироваться к каждой среде.

• Методы: Учёные исследовали глаза леопардовой лягушки (Lithobates sphenocephalus):

  • Секвенирование РНК для анализа уровней экспрессии генов в глазах головастиков и молодых лягушек.
  • Микроспектрофотометрия для измерения чувствительности фоторецепторных клеток к разным частям светового спектра.

• Результаты:

  • Различия в экспрессии генов между стадиями оказались намного выше ожидаемых.
  • 42% генов в глазах показали дифференциальную экспрессию после метаморфоза.
  • Наиболее сильно изменились гены, контролирующие зрительную функцию и развитие, включая спектральную чувствительность и состав хрусталика.
  • Глаза адаптировались: у головастиков зрение настроено на более красноватую среду под водой, а у лягушек — на более голубой свет суши.

Исследование, проведённое международной командой, опубликовано в журнале BMC Biology.