Слепые черви научились видеть свет

Лишенные глаз круглые черви Caenorhabditis elegans, одна из самых любимых моделей для молекулярных биологов, способны чувствовать свет. Исследователи, опубликовавшие результаты своей работы в журнале Nature Neuroscience, показали, что C. elegans меняют направление своего движения в ответ на вспышки света.

Нейробиологи из группы Шан Сюя (Shawn Xu) во время наблюдений за червями в микроскоп (размер C. elegans составляет около одного миллиметра) обратили внимание, что животные начинают извиваться при попадании на них светового луча. Ученые продолжили исследовать наблюдаемое явление и установили, что вспышка света заставляет C. elegans менять направление своего движения на противоположное. Наиболее отчетливо реакция проявлялась при использовании дальнего ультрафиолетового света. Излучение такого диапазон длин волн (315-380 нанометров) может вызывать повреждения кожи у человека и смертельно опасно для C. elegans.

Чтобы выяснить, какие механизмы отвечают за светочувствительность червя, ученые с помощью лазера разрушали некоторые из нейронов животного. Нервная система C. elegans содержит постоянное число нейронов - 302 - и функции каждого из них достаточно хорошо изучены. Эксперименты показали, что реакция C. elegans на свет пропадает при разрушении четырех пар чувствительных нейронов. В предыдущих исследованиях было установлено, что световые вспышки способствуют генерации слабых электрических токов по крайней мере одним из этих нейронов. В возникновение этих токов вовлечены молекулы, присутствующие также в глазах у позвоночных животных.

Ученые считают, что их работа может служить доказательством того, что отдельные компоненты светочувствительных систем позвоночных могли появиться уже у круглых червей, которые распространились по Земле около 540 миллионов лет назад. По мнению исследователей, способность чувствовать ультрафиолет помогала C. elegans избегать опасного для них излучения и вовремя скрываться под землей.