לימוד תכונות הקולטנים בעיני זבובי פירות הראה כי חרקים אלה רואים את גלי האור בצבע כתום בצורה הטובה ביותר מכולם, וגם תופסים קרינה אולטרה סגולה בצורה יוצאת דופן. מאמר עם תוצאות המחקר פורסם על ידי כתב העת המדעי Scientific Reports.
"מסנני קרוטנואידים בעיני זבובים סופגים גלי אור בחלקים הסגולים והכחולים של הספקטרום ומעבירים את רגישות השיא שלהם לחלק הכתום של הספקטרום. לתכונה זו של עיניהם יש תוצאה נוספת - היא מגבירה את הרגישות של קולטני האור האולטרה סגולים שלהם. זה גורם לזבובים לתפוס טוב יותר את הצבעים של העולם שמסביב. "- אמרה קמילה שארקי, חוקרת מאוניברסיטת מינסוטה (ארה"ב) ואחת ממחברי המחקר.
בעיני בני האדם ואיברי הראייה של יונקים אחרים, ישנם שני סוגים של תאים רגישים לאור - קונוסים ומוטות. הראשונים אחראים לזיהוי צבעים בתנאי תאורה גבוהה, והמקלות מספקים את היכולת לראות צלליות של אובייקטים באור עמום - למשל כוכבים או ירח.
מספר המבנה של סוגי קונוסים ותפקודם עשויים להשתנות במידה ניכרת. לדוגמה, לבני אדם יש שלושה סוגים של קונוסים בעיניים, ולעופות ולזוחלים יש ארבעה, אחד מהם מאפשר להם לראות קרינה אולטרה סגולה.
לחסרי חוליות רבים יש אפילו יותר אברי ראייה אקזוטיים. הם עוזרים "להציל" את משאבי המחשוב של המוח ומזהים רק את צורות האור החשובות להישרדות. העיניים של שרימפס גמל שלמה מסודרות בצורה דומה: יש להן 12 קולטני צילום שונים, שכל אחד מהם מבדיל צבע ספציפי.
העולם בעיני זבוב
שרקי ועמיתיה גילו בבת אחת כמה מאפיינים יוצאי דופן של קולטני צילום חסרי חוליות על ידי לימוד העיניים של החרק הנחקר ביותר על פני כדור הארץ - זבובי הפירות, זבובי הפירות (Drosophila melanogaster).
ביולוגים יודעים כבר עשרות שנים שלחרקים אלה יש ראייה בצבע מלא. עם זאת, המנגנון המדויק של קולטני הצילום של תסיסנית, כמו גם ההבדלים באופן שבו הם תופסים את העולם בהשוואה ליצורים חיים אחרים, נותרו בגדר תעלומה למדענים.
ביולוגים מולקולריים ונוירופיזיולוגים אמריקאים ניסו לקבל תשובות לשאלות אלה. לשם כך, הם שינו את גנום הזבובים כך שכל אחד משמונת סוגי קולטני האור בעיני החרקים יכול להיות מושבת באופן סלקטיבי.
המדענים השאירו רק סוג אחד של קולטן מופעל וחיבר אותו לאלקטרודות. באופן זה הם צפו כיצד תאי עצב הגיבו לקרינה באור באורכי גל שונים. הודות לכך, שרקי ועמיתיה הצליחו לעקוב אחר אופן פעולתו של כל העין של זבוב בכללותו, ולא רכיבים בודדים, שעבודתם נחקרה היטב בעבר.
ניסויים אלה הראו כי זבובי פירות הם הטובים ביותר לראות צבעים שרחוקים מלציין אותם בפענוח הגנים שלהם. לדוגמה, קולטן Rh6, שאחראי לכאורה לזיהוי גוונים ירוקים, תופס למעשה את הצבעים הכתומים בצורה הטובה ביותר, וקולטן Rh1 אחראי לראייה אולטרה סגולה, לא לגוונים כחולים וסגולים.
שינויים רבים כאלה באופי עבודתם, כפי שמצאו החוקרים, היו קשורים לכך שעיני זבובי הפירות מכוסות במעין "מסנן אור" - מבנה בצבע צהוב. הוא מורכב מקרוטנואידים, מולקולות הדומות במבנה לויטמין A.
אותו פילטר, כפי שמצאו המדענים, מטשטש מעט את מראה הזבובים, אך גורם להם להיות רגישים יותר לצבעים שונים. זה כנראה משחק תפקיד חשוב בחייהם.
החוקרים מציינים כי חשוב לקחת בחשבון את המאפיין הזה של ראיית הזבוב בעת ביצוע ניסויים נוספים בהם חוקרים בוחנים כיצד דרוזופילה משתמשת בעיניהם, כמו גם בעת העברת תוצאותיהם למחקרים על חוליות.
