Почвені нематоди впізнають несмачних бактерій за синьим кольором їхнього токсину.
Зір у різних тварин влаштовано по-різному, і чим складніше він влаштований, тим більше тварина бачить. Наприклад, в нашому оці для розрізнення кольорів є колбочки - фоточутливі клітини трьох видів. Одні колбочки найсильніше реагують на фіолетово-синій колір, інші - на зелено-жовтий, треті - на жовто-червоний. Якщо ж очі влаштовані зовсім просто, якщо власне і очей-то немає, а є просто група світлочутливих клітин, чи може при цьому бути складний колірний зір? Навряд чи, зазвичай такі тварини відрізняють світло від темряви, можуть відчувати різну освітленість, але не більше.
Тим не менш, тут можуть бути свої секрети. Дослідники з Єльського університету пишуть у Science, що безглазі круглі хробаки - нематоди Caenorhabditis elegans - уникають деяких видів світлових хвиль - тобто просто не люблять деякі кольори. Живучи в ґрунті і в купах гниючої органіки, вони живляться бактеріями. Серед бактерій є не дуже смачні, наприклад, отруйна синегнойна паличка Pseudomonas aeruginosa. Хробаки якимось чином відрізняють синьогійну паличку від інших бактерій і уникають до неї наближатися.
Автори роботи звернули увагу на те, що токсин синьогійної палички синього кольору. При цьому не можна сказати, що хробаки завжди риються в темряві, якесь світло до них пробивається, особливо, якщо вони повзають у поверхневих шарах ґрунту або компостної купи. Тобто можна припустити, що нематоди розрізняють неприємних бактерій за синьим кольором їх токсину. Дослідники методами генетичної інженерії замінили біля синегнойної палички кольоровий токсин на безбарвний - і хробаки переставали уникати таких бактерій. Але коли бактерій просто позбавили токсину, а бактеріальну колонію пофарбували безпечною синьою фарбою, то хробаки теж переставали боятися таких бактерій, хоча вони були сині. При цьому якщо «знецвічених» синьогнійних паличок підсвічували синім, черв'яки починали таких бактерій уникати.
Також виявилося, що поведінка нематод залежить від спектрального співвідношення між синім і жовтим світлом. І далеко не всі «породи» C. elegans однаково уникають синього. Наприклад, якщо взяти не лабораторні, а дикі лінії (різновиди) хробаків, то серед них будуть і такі, які на синій ніяк не реагують.
Але нематоди C. elegans безглази. Як тоді вони відчувають синій колір? Виявилося, що неприязнь до синього залежить від двох генів, jkk-1 і lec-3. Свої різновиди обох цих генів є у різних організмів, в тому числі і у людини. Жоден, ні інший не кодують опсинів - світлочутливих білків, які працюють в очах. Зате jkk-1 і lec-3 допомагають клітинам реагувати на стрес, зокрема, на стрес від ультрафіолету. Ймовірно, якимось чином білки jkk-1 і lec-3 у нематод вміють відчувати синій і його частку в світловому випромінюванні. Якщо ступінь синіви здається небезпечним, черв'яки постараються розповзти подалі від синього місця, або, принаймні, нічого там не їсти.
Все це виглядає тим дивніше, якщо згадати, що нематода C. elegans - один з найбільш вивчених організмів. У неї давно прочитаний геном, у неї пораховані всі нейрони, разом з дріжджами, дрозофілами, кишковою паличкою і т. д. її називають робочою конячкою біології - на ній ставлять величезну кількість молекулярно-генетичних, клітинних і нейробіологічних експериментів, на ній вивчають буквально все, від загальних механізмів індивідуального розвитку до пам'яті. Але ось на здатність C. elegans розрізняти синій колір досі не звертали уваги. Можливо, якщо придивитися до інших просто влаштованих безхребетних, то виявиться, що і вони в якихось відносинах не такі прості, як здається. Наприклад, ми якось писали про гусениць, які відчувають колір всією шкірою, тому що зорові гени працюють у них буквально по всьому тілу.