מחקר מראה כיצד החלקה, קרניים וכרישים חשים שדות חשמליים

קרם העיניים המהפכני כבר כאן!! - 3D Hyalu Fill Eye Power Cream (יוני 2019).

Anonim

כרישים, קרניים ומחליקים יכולים לחפש טרף החבוי בקרקעית הים החולית על ידי "האזנה" לעקבות קלושים של ביו-אלקטריות - הם יכולים לחוש את לבם של הטרף. האנטומיה הבסיסית של האברים החשמליים-חושיים שמשיגים הישג זה ידועה כבר עשרות שנים, אך המנגנונים הביולוגיים - כיצד תאים אלקטרו-סנסוריים קולטים סימנים חשמליים חלשים של חיים - נותרו חידה.

עכשיו, במחקר חדש שפורסם ביום שני, 6 במרץ בטבע, חוקרים באוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו יש סדוק את המסתורין של איבר electrosensory של Leucoraja erinacea, המכונה בדרך כלל החלקה קטנה, בסדרה של ניסויים כי מעקב אחר מנגנוני electrosensation כל הדרך מגנים לפיזיולוגיה של התא להתנהגות.

"לגלגטים ולכרישים יש כמה מהאלקטרו-ספקטורים הרגישים ביותר בעולם החי", אמר ד"ר דייויד ג'וליוס, פרופסור ויו"ר פיזיולוגיה ב- UCSF וכותב בכיר של המחקר החדש. "הבנת איך זה עובד כמו להבין איך חלבונים בעין מרגיש קל - זה נותן לנו תובנה עולם חושי חדש לגמרי."

במחקר שלהם, החוקרים בודדו לראשונה תאים אלקטרו-סנסוריים מאברי אמפולר סקייט, אשר מתווכים את פעולת ההיתוך החשמלי, ולאחר מכן ביצעו הקלטות רגישות שחשפו שני זרמים יוניים - זרם סידן רגיש למתח שמדביק יונים של סידן לתא בתגובה להפרעות חשמליות סידן רגיש אשלגן הנוכחי משנה את התכונות החשמליות הרגילות של התא. זרמים אלה פועלים זה עם זה כדי ליצור תנודה חשמלית בקרום התאים, שהיא רגישה להפליא להפרעות חשמליות חיצוניות. תנודה זו פועלת כמעט כמו מגבר כדי לאפשר להחלקה לזהות את הפרעות החשמל הזעירות המיוצרות על ידי שדה חשמלי של אורגניזם טרף.

ניסויים בביטוי גנים - אשר נדרשו לחוקרים להביע את הגנום של הסקייט - אישרו את זהותן של שתי תת-סוגים ספציפיים של תעלות סידן ואשלגן (הנקראות ערוצי CAV1.3 ו- BK בהתאמה) עם מאפיינים ייחודיים המאפשרים תפיסה אלקטרו-חושית של החלקה. בניסוי אחד, החוקרים הוסיפו מוטציות ממוקדות לגנים דומים של ערוץ יון מגנום העכברים כדי להפוך אותם יותר כמו ערוצי סקייט - ניסויים במעבדות מעבדה הראו ששינויים אלה העניקו תכונות חשמליות בערוצי העכברושים שגרמו להם לעבוד כמו אלה של החלקה תאים אלקטרו-סנסוריים.

לבסוף, החוקרים הוכיחו את החשיבות ההתנהגותית של הערוצים האלה להחלקה חשמלית: הם הניחו גלגיליות חיות בטנקים עם מקור חשמלי שהוסתר מתחת לשכבת חול, והראו כי בעוד שגלגיליות רגילות בילו חלק גדול מזמנם בכיוון לכיוון הרבעון של טנק עם האות החשמלי מוסתר, מחליקים עם אלה יון ערוצי מפתח חסום על ידי סמים הופיע לא מודע הארוחה מדומה רק סנטימטרים משם.

הממצאים לא רק חושפים תובנות חדשות לגבי האופן שבו גלגיליות או כרישים מוצאים את הארוחות שלהם, אך הם יכולים לגלות מידע חדש על הביולוגיה שלנו, אומרים החוקרים. למרבה הפלא, המערכת האלקטרוסקסורית של הסקייט קשורה באופן אבולוציוני למערכת השמיעה של יונקים, ויש קווי דמיון רבים בין אברי החישה החשמליים של הסקייט לבין "תאי השיער" של האוזן הפנימית האחראית על שמיעה רגישה אצל יונקים.

"גרסאות של אותם ערוצי יונים בעלי תכונות חשמליות שונות באופן דומה הן חשובות לאוזנינו", אמר ניקולס בלונו, דוקטור לחוקר פוסט-דוקטורט במעבדת ג'וליוס ומוביל שותף במחקר החדש. "אז הבנה בדיוק איך הבדלים קטנים בערוצים אלה משפיעים על תפקוד חשמלי יכול להיות חשוב להבנה טובה יותר של המערכת השמיעתית."

ד"ר דאנקן לייטש, דוקטור לחוקר פוסט-דוקטורט במעבדה של ג'וליוס, והכותב הראשי של העיתון, הוסיף: "Electrosensation התפתח גם פעמים רבות בעץ החיים, ולכן יהיה מעניין מאוד לראות איך מינים אחרים עברו לפתור את אותה בעיה.מחקר זה פותח את הדלת כדי להבין את הביולוגיה ואת האבולוציה של התחושה החשמלית בממלכת החיות הרבה יותר רחב.

menu
menu