Bidh pìosan de mitochondria (buidhe) taobh a-staigh cònaichean photoreceptor gopher a’ cluich pàirt ris nach robh dùil ann am fòcas nas mionaidiche air solas sgaoilte (deàrrsadh bho shìos) (beam gorm).Faodaidh an giùlan optigeach seo lèirsinn a leasachadh le bhith a’ dèanamh na pigmentan ann an ceallan còn nas èifeachdaiche air solas a ghlacadh.
Bidh mosgìoto a’ coimhead ort tro raon microlens.Bidh thu a’ tionndadh do cheann, a’ cumail an flyswatter nad làimh, agus a’ coimhead air an vampire le do shùil iriosal, aon-lensach.Ach thionndaidh e a-mach gum faic thu a chèile - agus an saoghal - barrachd na tha thu a’ smaoineachadh.
Lorg sgrùdadh a chaidh fhoillseachadh air a’ mhìos a chaidh anns an iris Science Advances gum faod taobh a-staigh sùil mamail, mitochondria, organelles beathachaidh cealla, dàrna àite microlens a ghabhail os làimh, a’ cuideachadh le bhith a’ cuimseachadh solas air photopigments, bidh na pigmentan sin a’ tionndadh solas gu bhith nan comharran neoni airson an eanchainn. eadar-mhìneachadh.Tha na co-dhùnaidhean a’ nochdadh coltas iongantach eadar sùilean mamailean agus sùilean toinnte biastagan agus artrapodan eile, a’ moladh gu bheil iom-fhillteachd optigeach falaichte aig ar sùilean fhèin agus gu bheil mean-fhàs air pàirt gu math àrsaidh a dhèanamh den anatomy cealla againn a chaidh a lorg airson cleachdaidhean ùra.
Bidh an lionsa air beulaibh na sùla a 'cuimseachadh solas bhon àrainneachd gu sreath tana de stuth air a' chùl, ris an canar an reitine.An sin, bidh ceallan photoreceptor - na cònaichean a tha a ’cur dath air an t-saoghal againn agus na slatan a chuidicheas sinn le bhith a’ seòladh ann an solas ìosal - a ’gabhail a-steach solas agus ga thionndadh gu comharran neural a thèid chun eanchainn.Ach tha photopigments suidhichte aig fìor cheann nan photoreceptors, dìreach air cùlaibh a 'bhundle tiugh mitochondrial.Tha rèiteachadh neònach a’ phasgan seo a’ tionndadh mitochondria gu bhith nan cnapan-starra a tha coltach nach eil riatanach airson sgapadh solais.
Is e mitochondria an “cnap-starra mu dheireadh” a thaobh gràinean solais, thuirt Wei Li, àrd neach-rannsachaidh aig Institiud Nàiseanta nan sùilean agus prìomh ùghdar a’ phàipeir.Airson mòran bhliadhnaichean, cha b ’urrainn do luchd-saidheans lèirsinn an rèiteachadh neònach seo de na h-organelles sin a thuigsinn - às deidh a h-uile càil, tha mitochondria a’ mhòr-chuid de cheallan a ’cumail ris an organelle meadhanach aca - an niuclas.
Tha cuid de luchd-saidheans air moladh gur dòcha gu bheil na sailean sin air a thighinn air adhart faisg air far a bheil comharran solais air an tionndadh gu comharran neural, pròiseas lùth-dian a leigeas le lùth a phumpadh gu furasta agus a lìbhrigeadh gu sgiobalta.Ach an uairsin thòisich rannsachadh a 'sealltainn nach eil feum aig photoreceptors air uiread de mitochondria airson lùth - an àite sin, faodaidh iad barrachd lùth fhaighinn ann am pròiseas ris an canar glycolysis, a tha a' tachairt ann an cytoplasm gelatinous na cealla.
Dh’ ionnsaich Lee agus an sgioba aige mu àite nan raointean mitochondrial sin le bhith a’ dèanamh anailis air ceallan còn gopher, mamal beag aig a bheil deagh shealladh tron latha ach a tha dha-rìribh dall air an oidhche leis gu bheil na photoreceptors còn aige mòr gu neo-chothromach.
Às deidh dha samhlaidhean coimpiutair sealltainn gum faodadh feartan optigeach a bhith aig bagaichean mitochondrial, thòisich Lee agus an sgioba aige air deuchainnean air fìor stuthan.Chleachd iad sampallan tana de reitinean feòrag, agus chaidh a’ mhòr-chuid de na ceallan a thoirt air falbh ach a-mhàin beagan chonagan, agus mar sin fhuair iad “dìreach poca mitochondria” air a phacadh gu grinn am broinn membran, thuirt Lee.
Le bhith a’ soilleireachadh an t-sampall seo agus ga sgrùdadh gu faiceallach fo mhiocroscop confocal sònraichte air a dhealbhadh le John Ball, neach-saidheans ann an obair-lann Lee agus prìomh ùghdar an sgrùdaidh, lorg sinn toradh ris nach robh dùil.Tha solas a tha a’ dol tron ghiùlan mitochondrial a’ nochdadh mar ghiùlan soilleir le fòcas geur.Thog an luchd-rannsachaidh dealbhan agus bhideothan de sholas a ’dol a-steach don dorchadas tro na microlenses sin, far am bi photopigments a’ feitheamh ann am beathaichean beò.
Tha prìomh dhreuchd aig a ’phasgan mitochondrial, chan ann mar chnap-starra, ach ann a bhith a’ lìbhrigeadh nas urrainn de sholas dha na dealbhan-camara le glè bheag de chall, tha Li ag ràdh.
A’ cleachdadh samhlaidhean, dhearbh e fhèin agus a cho-obraichean gu bheil a’ bhuaidh lionsa air adhbhrachadh sa mhòr-chuid leis a’ phasgan mitochondrial fhèin, agus chan ann leis an membran timcheall air (ged a tha pàirt aig an membran).Chuidich cuairt de dh’eachdraidh nàdair an gopher iad cuideachd gus sealltainn gu bheil cumadh a’ phasgan mitochondrial deatamach airson a chomas fòcas a chuir air: anns na mìosan a bhios an gopher a’ cadal a’ gheamhraidh, bidh na bagaichean mitochondrial aige a’ fàs mì-rianail agus a’ crìonadh.Nuair a rinn an luchd-rannsachaidh modal air na thachras nuair a bhios solas a’ dol tro phasgan mitochondrial feòrag a’ cadal, lorg iad nach eil e a’ cuimseachadh solas cho mòr ri nuair a tha e air a shìneadh a-mach agus air a dheagh òrdachadh.
San àm a dh’ fhalbh, tha luchd-saidheans eile air moladh gum faodadh bagaichean mitochondrial cuideachadh le bhith a’ cruinneachadh solas anns an reitine, a’ toirt fa-near Janet Sparrow, àrd-ollamh offthalmology aig Ionad Meidigeach Oilthigh Columbia.Ach, bha coltas neònach air a’ bheachd: “Bha cuid mar mise a’ gàireachdainn agus ag ràdh, ‘Thig air adhart, a bheil dha-rìribh tòrr mitochondria agad airson an solas a stiùireadh?’- thuirt i.“Is e sgrìobhainn a th’ ann dha-rìribh a tha ga dhearbhadh - agus tha e glè mhath. ”
Tha Lee agus a cho-obraichean den bheachd gum faodadh na chunnaic iad ann an gophers a bhith a’ tachairt cuideachd ann an daoine agus prìomhairean eile, aig a bheil structar pioramaideach glè choltach.Tha iad den bheachd gur dòcha gu bheil e eadhon a’ mìneachadh iongantas a chaidh a mhìneachadh an toiseach ann an 1933 ris an canar buaidh Stiles-Crawford, anns a bheil solas a tha a’ dol tro fhìor mheadhan an sgoilear air a mheas nas gile na solas a’ dol seachad aig ceàrn.Leis gum faod an solas meadhanach a bhith nas cuimsichte air a’ phasgan mitochondrial, tha an luchd-rannsachaidh den bheachd gum faodadh e a bhith ag amas nas fheàrr air pigment còn.Tha iad a’ moladh gum faodadh tomhas buaidh Stiles-Crawford cuideachadh ann a bhith a’ lorg ghalaran retinal tràth, le mòran dhiubh a’ leantainn gu milleadh mitochondrial agus atharrachaidhean.Bha sgioba Lee airson mion-sgrùdadh a dhèanamh air mar a tha mitochondria le galair a’ cuimseachadh solas ann an dòigh eadar-dhealaichte.
Is e “modail deuchainneach breagha” a th’ ann agus lorgadh gu math ùr, thuirt Yirong Peng, àrd-ollamh cuideachaidh offthalmology aig UCLA nach robh an sàs san sgrùdadh.Bidh e inntinneach faicinn an urrainn dha na bagaichean mitochondrial sin obrachadh taobh a-staigh slatan gus sealladh oidhche a leasachadh, thuirt Peng.
Co-dhiù ann an cònaichean, dh’ fhaodadh na mitochondria sin a bhith air a thighinn gu bhith nan microlenses leis gu bheil na buill-bodhaig aca air an dèanamh suas de lipids a bhios gu nàdarrach a’ diùltadh solas, thuirt Lee.“Is e dìreach an stuth as fheàrr airson an fheart.”
Tha e coltach gu bheil lipids cuideachd a’ lorg a’ ghnìomh seo ann an àite eile ann an nàdar.Ann an eòin agus snàgairean, tha structaran ris an canar boinneagan ola air leasachadh anns an reitine a tha nan sìoltachain dath, ach thathas cuideachd den bheachd gu bheil iad ag obair mar mhicrolenses, leithid bagaichean mitochondrial.Ann an cùis mhòr de mean-fhàs convergent, eòin a’ cuairteachadh os an cionn, mosgìotothan a’ dol timcheall an creach daonna tlachdmhor, leugh thu seo le feartan optigeach iomchaidh a tha air fàs gu neo-eisimeileach - atharrachaidhean a tharraingeas luchd-amhairc.An seo thig saoghal soilleir agus soilleir.
Nòta neach-deasachaidh: Fhuair Yirong Peng taic bho Caidreabh Klingenstein-Simons, pròiseact le taic ann am pàirt bho Stèidheachd Simons, a tha cuideachd a’ maoineachadh na h-iris seo a chaidh a dheasachadh gu neo-eisimeileach.Chan eil co-dhùnadh maoineachaidh Stèidheachd Simmons a’ toirt buaidh air ar aithris.
Ceartachadh: 6 Giblean, 2022 Chomharraich tiotal a’ phrìomh ìomhaigh an toiseach gu ceàrr dath nam bagaichean mitochondrial mar purpaidh an àite buidhe.Tha staining purpaidh co-cheangailte ris an membran timcheall air a’ phasgan.
Bidh iris Quanta a’ tomhas lèirmheasan gus conaltradh fiosraichte, brìoghmhor agus sìobhalta a bhrosnachadh.Thèid beachdan a tha oilbheumach, toibheumach, fèin-adhartachadh, meallta, mì-chinnteach, neo neo-chuspaireil a dhiùltadh.Tha modaireatairean fosgailte rè uairean obrach àbhaisteach (àm New York) agus chan urrainn dhaibh ach gabhail ri beachdan sgrìobhte sa Bheurla.
Ùine puist: Lùnastal-22-2022
