Автор: Николь Хельгасон

Специальные клетки гигантских моллюсков изменяют длину волны света, чтобы защитить моллюсков от УФ радиации и усилить фотосинтетическую активность симбионтов, - таковы результаты исследования KAUST.

Используя специальные клетки, известные как иридоциты, моллюски способны манипулировать светом при помощи слоев нано-рефлекторов внутри каждой клетки. Предыдущее исследование показало, что иридоциты рассеивают и отражают свет с целью повышения фотосинтетической активности водорослей Symbiodiniaceae.

Команда исследователей Научно-исследовательского центра Красного моря и Photonics Laboratory раскрыли еще один способ, при помощи которого иридоциты способствуют фотосинтезу симбионтов. Ученые изучили морфологию и оптические характеристики иридоцитов гигантских моллюсков Tridacna maxima и обнаружили, что они поглощают УФ радиацию и переизлучают ее в виде света с большей длиной волны, т.е. фотосинтетически полезного света.


Рэм Чандра Субеди, один из авторов исследования, объясняет, что иридоциты содержат чередующиеся слои кристаллов гуанина с высоким коэффициентом рефракции и цитоплазмы с низким коэффициентом рефракции. Сжатие и расслабление этих слоев позволяет клеткам настраивать реакцию на свет. В результате, “палитра гуанина не только отражает вредную УФ радиацию, но и поглощает ее, излучая свет большей длины волны, безопасный и полезный для фотосинтеза”.

Это увеличивает количество фотосинтетически активной радиации, доступной симбиотическим водорослям, а также помогает защищать моллюска и водоросли от УФ радиации. Подобное светозащитное воздействие позволяет гигантским моллюскам жить на небольшой глубине в тропических водах, где достаточно света для проведения фотосинтеза и где потенциально опасный уровень УФ радиации.


Кроме того, эти результаты, возможно, объясняют цвет мантии гигантских моллюсков. Идея состоит в том, что яркие цвета гигантских моллюсков связаны не с оптическими различиями в тканях, а, скорее, с различиями в распределении или плотности симбионтов относительно плотности иридоцитов у каждого отдельно взятого экземпляра. “Это всего лишь гипотеза”, – объясняет ведущий специалист Сюзан Россбах, - “но это самое разумное объяснение того, почему моллюски разного цвета”. Остается открытым вопрос о том, существуют ли какие-либо функциональные последствия различной окраски моллюсков.

Согласно Россбах, это был проект, возникший из любопытства: исследователям было интересно узнать, обладают ли иридоциты оптическими свойствами, которые могли бы оказаться полезными для технологий фотоники. “Изначально не стояла задача разгадать биологическую загадку, но результаты исследования объяснили многое в этом симбиозе и поставили новые вопросы в сфере биологической фотоники”, - объясняет Сюзан. Эти открытия также способствуют новым оптоэлектронным областям применения, основанным на иридоцитах, хотя результаты еще не были опубликованы. [KAUST]

Переведено специально для ReefCentral.ru