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.