Ученые объяснили молекулярные механизмы, позволяющие змеям ориентироваться в темноте. Оказалось, что рептилии воспринимают инфракрасное излучение, исходящее от окружающих предметов, именно как тепло, а не как электромагнитные волны. Работа исследователей опубликована в журнале Nature. Коротко о ней пишет портал Nature News.
Тот факт, что гремучие, или ямкоголовые, змеи могут охотиться в темное время суток, ориентируясь на исходящее от жертв тепло, был известен ученым давно. Более того, многие биологи предполагали, что орган-термолокатор рептилий воспринимает не фотоны ИК-излучения, а изменение температуры. Авторы новой работы смогли выяснить, как именно работает этот орган.
Термолокаторные органы, при помощи которых гремучие змеи воспринимают тепло, располагаются по обеим сторонам головы в особых ямках (отсюда и название ямкоголовые). Ученые решили проверить, какие белки в нервных клетках термолокаторов отвечают за восприятие тепла. Все белки синтезируются в клетках на основе матрицы, которая представляет собой молекулу РНК. Для того чтобы выяснить, какие белки активно производятся данной клеткой, достаточно проверить, какие РНК преобладают в ее цитоплазме.
Исследователи сравнили профили РНК в нервных клетках ганглия тройничного нерва - скопления нервных волокон, связанных с термолокаторным органом, и в ганглии задних корешков - нервном узле, который не участвует в терморецепции. Оказалось, что в обоих нервных узлах профили РНК приблизительно одинаковые за одним исключением. В клетках ганглия тройничного нерва содержится приблизительно в 400 раз больше РНК, необходимой для синтеза белка TRPA1.
Белок TRPA1 - ионный канал, который открывается при повышении температуры. Открытие ионного канала приводит к тому, что по нервным волокнам начинает идти сигнал, "сообщающий" мозгу о наличии объекта. Так как клетки, синтезирующие этот белок, находятся в ямке, отделенной от окружающей среды лишь тонкой перегородкой, они очень чувствительны к малейшим изменениям температуры.
Совсем недавно другой коллектив ученых выяснил еще один аспект физиологии змей. Исследователи смогли объяснить механизм движения этих рептилий. Оказалось, что немалую роль в этом процессе играет змеиная чешуя.