ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗРИТЕЛЬНЫХ ПИГМЕНТОВ НАСЕКОМЫХ
Грибакин Ф. Г.
Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М Сеченова РАН, 194223 Санкт-Петербург
В отличие от палочек и
колбочек позвоночных индивидуальные фоторецепторы насекомых в
ходе эволюции приобрели способность работать в весьма разнообразных
по ширине спектральных диапазонах - от чрезвычайно широких,
например у мух, поглощающих свет практически во
всем "зрительном" диапазоне от ультрафиолета до красного,
до крайне узкого, как у светляков, где полоса поглощения отдельного
фоторецептора составляет всего 40-70% от полосы поглощения исходного
зрительного пигмента. Библиотека кривых спектральной чувствительности
фоторецепторов насекомых содержит около трехсот образцов, но приемлемые
данные о спектрах поглощения исходных зрительных пигментов ограничены -
в основном из-за трудностей биохимического выделения - лишь
несколькими образцами, что не идет в сравнение с обилием данных
о спектральных свойствах зрительных пигментов позвоночных. В такой
ситуации анализ связи между структурой светоприемника и оптическими
характеристиками исходных зрительных пигментов попросту невозможен.
Чтобы обойти трудности, связанные с биохимическим выделением зрительных
пигментов насекомых, и в то же время получить данные об их спектрах
поглощения in situ,
мы осуществляем долгосрочный проект, нацеленный на систематическое
изучение характеристик спектральной чувствительности фоторецепторов
глаза насекомых, не содержащих экранирующих пигментов, в частности,
"белоглазых" мутантов. При таком подходе фоторецепторы
освещаются в основном сбоку, и все побочные эффекты, зависящие
от длины волны падающего света, минимизируются. Наши данные, полученные
на белоглазых мутантах пчелы snow
(зрительный пигмент Р520), мухи-каллифоры
chalky (P490)
и дрозофилы white (P478) заложили
твердую теоретическую основу для такого подхода. Последующие измерения
в трех спектральных доменах - ультрафиолетовом, синем и зеленом
(7 видов насекомых) позволяют предположить, что спектры поглощения
зрительных пигментов насекомых имеют несколько более узкую, чем
у позвоночных, полосу поглощения и не могут быть аккуратно описаны
ни одной из существующих номограмм, удовлетворительно интерпретирующих
спектры поглощения зрительных пигментов позвоночных.