Οι θαλάσσιοι οργανισμοί χρησιμοποιούν νεο-ανακαλυφθέντες υποδοχείς για να ανιχνεύουν την απόκριση στο φως

Ακριβώς όπως τα φυτά και τα ζώα στην ξηρά είναι έντονα εναρμονισμένα με τις ώρες του ηλιακού φωτός της μέρας, η ζωή στους ωκεανούς ακολουθεί τους ρυθμούς της μέρας, τις εποχές, καθώς ακόμη και το φεγγάρι. Έρευνα του Πανεπιστημίου της Washington (UW) βρίσκει του βιολογικούς διακόπτες του φωτός που το καθιστά δυνατό. Μονοκύτταροι οργανισμοί στον ανοικτό ωκεανό χρησιμοποιούν μια πολυποίκιλη σειρά γενετικών εργαλείων για να ανιχνεύσουν το φως, ακόμη και σε πάρα πολύ μικρές ποσότητες και να αποκρίνονται, σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε, αρχές Φεβρουαρίου, στα Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Αν κοιτάξεις στο ωκεάνιο περιβάλλον όλοι αυτοί οι διαφορετικοί οργανισμοί έχουν αυτόν τον κύκλο ημέρας-νύχτας. Είναι πολύ συντονισμένοι μεταξύ τους, ακόμη και αν είναι σε κίνηση. Πώς το γνωρίζουν όταν είναι ημέρα; Πώς το γνωρίζουν όταν είναι νύχτα;», αναρωτιέται η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Sacha Coesel, ερευνητική επιστήμων στην ωκεανογραφία, στο UW.

Αν και αόρατα στο ανθρώπινο μάτι, οι ωκεάνιοι μικροοργανισμοί υποστηρίζουν όλη τη θαλάσσια ζωή, από τις σαρδέλες μέχρι στις φάλαινες. Η γνώση των εσωτερικών λειτουργιών αυτών των κοινοτήτων θα μπορούσε να αποκαλύψει πώς θα τα πάνε κάτω από αλλαγές στις ωκεάνιες συνθήκες. «Ακριβώς όπως τα τροπικά δάση παράγουν οξυγόνο και συλλαμβάνουν του διοξείδιο του άνθρακα, έτσι και οι ωκεάνιοι οργανισμοί κάνουν το ίδιο πράγμα στους ωκεανούς του πλανήτη. Ο κόσμος πιθανώς δεν το συνειδητοποιεί, αλλά αυτοί οι μονοκύτταροι οργανισμοί είναι περίπου τόσο σημαντικοί όπως τα δάση για τη λειτουργία του πλανήτη μας», θα πει η Coesel.

Αναλύοντας το RNA που φιλτράρεται από τα δείγματα του θαλάσσιου νερού που συλλέγονται τη μέρα και τη νύχτα, η μελέτη προσδιορίζει τέσσερις ομάδες φωτοϋποδοχέων, πολλούς από αυτούς νέους. Αυτή η γενετική δραστηριότητα χρησιμοποιεί το φως για να πυροδοτήσει αλλαγές στο μεταβολισμό, την ανάπτυξη , τη διαίρεση του κυττάρου, τις κινήσεις και το θάνατο των θαλάσσιων οργανισμών.

Η ανακάλυψη αυτών των νέων γενετικών «διακοπτών φωτός» θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στο πεδίο της οπτογενετικής, στην οποία η λειτουργία ενός κυττάρου μπορεί να ρυθμίζεται με έκθεση στο φως. Τα οπτογενετικά εργαλεία, σήμερα, δημιουργούνται από τους ανθρώπους, όμως οι φυσικές εκδοχές μπορεί να είναι περισσότερο ευαίσθητες ή να ανιχνεύουν καλύτερα το φως ιδιαίτερων μηκών κύματος, αναφέρουν οι ερευνητές.

Πηγή: University of Washington

Περισσότερα στη δημοσίευση: Diel transcriptional oscillations of light-sensitive regulatory elements in open-ocean eukaryotic plankton communities.

Εικόνα κειμένου: Η μικροσκοπική θαλάσσια ζωή περιλαμβάνει γενετικά ποικίλες μορφές ζωής. Στην εικόνα φαίνονται διευθετημένα διάτομα, ένας τύπος μικροάλγης, που συλλέχθηκε στα νερά της Ρωσίας. Η κλίμακα της μπάρας που φαίνεται είναι ένα-δέκατο του χιλιοστομέτρου.