Незримое одеяние голых тварей
* Лабас Ю.А., Гордеева А.В. Неразгаданная Дарвином биолюминесценция // Природа. 2003. №2. С.25-31.
Каково же было наше удивление, когда мы увидели, что диформазановый осадок окрасил не только фотогенную ткань, но и всю поверхность тела животного! Тогда мы стали окунать в раствор красителя кого попало - губок, актиний, морских и пресноводных гидроидных полипов, моллюсков, офиур (близких родственников морских звезд) и даже личинок рыб и амфибий. Морских животных нам любезно предоставляли аквариумные фирмы “Атолл”, “Аква-Лого” и “Коралл-Аквариум”, а пресноводных - кафедра эмбриологии биологического факультета МГУ.
В результате оказалось, что фактически все животные без наружного скелета или кутикулы генерируют активные формы кислорода наружными поверхностями. Однако характер диформазановой окраски у разных животных был неодинаков. Вся поверхность тела окрашивалась только у губок и гребневиков (правда, у последних наибольшее скопление диформазана наблюдалось на меридиональных рядах гребных пластинок). У кишечнополостных (актиний, медуз, пресноводной гидры) окрашивались только щупальца и ротовой аппарат. У животных, имеющих раковину или щитки (у моллюсков, офиур), диформазан окрашивал открытые участки тела - подошву и область рта моллюска, межщитковую поверхность офиуры. Морские гидроидные полипы на первый взгляд представляли исключение: у них диформазановый осадок выпал именно на наружном покрове - перисарке. Но так как перисарк не задерживает ионы, этот случай нельзя считать из ряда вон выходящим. Беспозвоночные с кутикулой или наружным скелетом - многощетинковые и плоские черви, рачки-бокоплавы, личинки комара коретры - не окрашивались диформазаном. Так же было с икрой и личинками рыб [7].
Данные, полученные с помощью окрашивания нитросиним тетразолием, требовали подтверждения другими методами исследования. Такими методами стали электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и хемилюминесценция. Генерация супероксида наружной поверхностью губок была подтверждена и тем, и другим методом [7, 8], а актиний - только хемилюминесценцией (по неизвестным причинам ЭПР не выявил генерацию ими ·O2-). Икра и личинки костистой рыбы вьюна Misgurnus fossilis и африканской шпорцевой лягушки
Влияние стимулятора протеинкиназы С форбол-12-миристат-13-ацетата (ФМА, 10 нМ) на хемилюминесценцию актинии Aiptasia pulchella.
Здесь и далее стрелкой обозначено добавление агента.
К - результат контрольного эксперимента, т.е. хемилюминесценция самого животного без добавления ФМА.
Усиление хемилюминесценции губки Sycon sp. под действием иономицина (0.3 мкМ).
Морские и пресноводные беспозвоночные, наружные поверхности которых окрашиваются диформазаном - восстановленным продуктом взаимодействия АФК с нитросиним тетразолием (НСТ). Каждое животное показано дважды: каким оно бывает в природе (слева) и после часового пребывания в растворе (0.01%) красителя НСТ. Видно, что вся поверхность тела окрашивается только у морской губки Sycon sp., не имеющей ни наружного скелета, ни кутикулы. У других животных окраску приобретают разные структуры: у гребневика Bolinopsis infundibulum - меридиональные ряды гребных пластинок; у морских гидроидных полипов Оbelia longissima, Gonothyrea loveni - перисарки; у прочих кишечнополостных (у сцифомедузы Aurelia aurita, актиний Аiptasia pulchella и Мetridium senile) - щупальца и гипостом; у брюхоногого моллюска Diodora sp. - мантийный край и область рта; у офиуры Amphipholis squamata - межщитковая поверхность.
Дополнительные материалы
Оптика Гамильтона — Якоби
Когда в 1830 г. ирландец Уильям Роуан
Гамильтон (1805—1865) начал заниматься оптикой, волновая теория света еще не
была общепринятой. Пуассон был еще последователем корпускулярной теории. Био,
самый консервативный из великих физиков XIX ве ...
Введение в физику скачков
Тема качественных изменений остается едва ли
не самой острой в начале XXI века. Посреди плавного и спокойного течения жизни
мы оказываемся вдруг невольными свидетелями, участниками, а иногда - и жертвами
внезапных и резких изменений в окру ...
Коперник и восприятие его идей в ХХ в.
Среди ученых,
родившихся более пятисот лет назад, много ли найдется таких, кого мы знаем не
только по имени и чью тень мы призываем на помощь в трудные минуты, когда
безмолвствуют живые? Николай Коперник, 525-летие со дня рождения которого ...
Разделы
Электромагнитный импульс как оружие
История вопроса и современное состояние знаний в области эми.
Лабораторные стенды в учебном процессе
Обзор и сравнительный анализ существующих стендов.
Аспекты технического знания
Технический объект и предмет технических наук.
Сварка металлов плавлением
Классификация электрической дуговой сварки.
Распределение примесей в кремнии
Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель.