Jako nevidomý ryby upravuje biologické hodiny

Podzemní slepé ryby Phreatichthys andruzzii - majitel unikátní 47-hodinovém biologickém cirkadiánního rytmu. Vnitřní hodiny upravuje ryby, nepřítomnost ve dne iv noci, podle svého jídelního plánu a okolní teplotě.

Jeskynní ryby Phreatichthys andruzzii (foto Autoři studie).

Všechna zvířata a rostliny mají biologické hodiny - speciální fyziologický mechanismus, který nastaví denní rytmus života. Daily, nebo cirkadiánní, rytmy určit, kdy spíme a když se probudil, určují stravovacích návyků, krevní tlak a mnoho dalších věcí v těle. Porucha v denním rytmu může způsobit řadu zdravotních problémů, z nervového systému, k onemocnění kardiovaskulárního systému. V tomto případě je zřejmé, že tyto hodiny se musí přizpůsobit změně dne a noci, která je na základě obvyklých 24 hodin denně. Ve skutečnosti, mechanismy cirkadiánních rytmů závisí na práci fotoreceptoru, který informuje nervový systém a celé tělo aktuální čas. Ale v tomto případě pochází z různých typů slepých zvířat narozených, kteří tráví celý svůj život ve tmě?

Jeden z těchto zvířat - nevidomý rybí Phreatichthys andruzzii, žijící v podzemních zásobníků na území Somálska pouště. Předpokládá se, že odešla do země před 2,6 miliony let. A kdyby kdysi, a představa o 24hodinovém denním rytmu, pak všechny stopy toho už dávno propast její paměti. Ale bakterie mohou žít bez regulace rytmu, a se jim podařilo získat některé druhy denního cyklu. Život ve tmě by měla vést nejen ke ztrátě oka: v P. andruzzii musel vymyslet nějaký jiný měřítko, podle kterého by mohla přizpůsobit své vnitřní hodiny.

Tým vědců z různých evropských institucí ve srovnání práci biologické hodiny P. andruzzii ryb a jeho příbuzného ze stejné rodiny kapra - akvárium zebrafish. V pravidelných, v intervalu 12 hodin světla a tmy změnou podzemní ryb nereagoval v žádném případě. Zebrafish přirozeně vykazovaly normální 24hodinovou denní cyklus. Vědci zjistili, že P. andruzzii než dvě fotocitlivé proteinu práci, a nahradil je podobný z danio pruhované. Po této operaci je jeskynní ryby začíná reagovat na den a noc 12 hodin denně. To vedlo k závěru, že hlavním mechanismem biologické hodiny v její normální, byla rozbita jen jeden z detailů, konvenční molekulární „prameny“, který reaguje na světlo.

Tento závěr však není tak úplně pravda. Bylo zjištěno, že molekulová „pramen“ není něco, co je rozbité, ale nahrazena jinou. Hodiny podzemní slepé ryby byly navrženy tak, aby době oběda - av této souvislosti mají periodicitu v 47 hodin. Trávicí systém dodává P. andruzzii 47 hodin denně. Je třeba říci, že z zebrafish biologické hodiny jsou ovlivněny v žaludku, ale pak je tu koordinaci se světlem během dne. Kromě toho je v podzemí ryby cirkadiánní rytmus část se vztahuje k teplotní skok, který je, pro její regulace spojeny a teplotní receptory.

Jak vědci psát na webových stránkách PLoS Biology Journal, to je velmi neobvyklé pro každodenní rytmické fyziologii. Ve většině organismů je biologické hodiny je bezpečně izolováno od termálního pocit. Je zřejmé, P. andruzzii měl dva a půl milionu let evoluce najít jiné senzory s úpravou jejich cirkadiánní rytmy, pro nedostatek den a noc. Možná zvláštní fyziologie ryb objasní mnohé problémy v regulaci cirkadiánních rytmů v jiných „citlivé na světlo“ živočichů, včetně člověka.