Они воспринимают видимый свет и ультрафиолет.
Ученые из Столичного университета Осаки (Япония) раскрыли необычный механизм «зрения» кораллов. Оказалось, что эти морские организмы, не имеющие глаз, способны чувствовать свет с помощью уникальных белков, которые переключаются между ультрафиолетовым и видимым спектром в зависимости от кислотности среды.
Исследование, опубликованное в журнале eLife, показывает, что светочувствительные белки опсины у рифообразующих кораллов используют ионы хлора вместо традиционных аминокислот для восприятия света. Это первый известный науке случай, когда опсины работают с неорганическими ионами.
«В опсинах кораллов отсутствуют обычные аминокислоты-контр-ионы, которые есть у других животных», — объясняет профессор Акихиса Теракита, один из авторов работы.
Чтобы разгадать эту загадку, ученые изучили опсины ASO-II у кораллов вида Acropora tenuis. С помощью экспериментов и компьютерного моделирования они обнаружили, что ионы хлора (Cl⁻) из окружающей среды служат стабилизаторами светочувствительного пигмента.
«Ионы хлора стабилизируют связь слабее, чем аминокислоты, — говорит первый автор исследования Юсуке Сакаи. — Благодаря этому опсин может обратимо переключаться между чувствительностью к видимому свету и УФ-излучению в зависимости от уровня pH».
Кораллы живут в симбиозе с водорослями, которые в процессе фотосинтеза меняют pH внутри клеток. Таким образом, чувствительность кораллов к свету может меняться в зависимости от активности их симбионтов.
«Опсин кораллов регулирует уровень ионов кальция в зависимости от освещения, — отмечает соавтор работы профессор Мицумаса Коянаги. — Это открывает возможности для создания оптогенетических инструментов, чья чувствительность к свету будет зависеть от pH-среды».
Таким образом, кораллы снова удивили ученых — и на этот раз подсказали им путь к созданию новых биотехнологий.