Ang mga bundle sa mitochondria (yellow) sulod sa gopher photoreceptor cones adunay wala damha nga papel sa mas tukma nga pagtutok sa diffuse nga kahayag (siga gikan sa ubos) (blue beam).Kini nga optical nga kinaiya makapauswag sa panan-aw pinaagi sa paghimo sa mga pigment sa mga cone cell nga mas episyente sa pagkuha sa kahayag.
Ang usa ka lamok nagtan-aw kanimo pinaagi sa usa ka microlens array.Imong ilingiw ang imong ulo, kupti ang flyswatter sa imong kamot, ug tan-awa ang ungo gamit ang imong mapaubsanon, single-lensed nga mata.Apan kini nahimo nga makita nimo ang usag usa - ug ang kalibutan - labaw pa sa imong gihunahuna.
Usa ka pagtuon nga gipatik sa miaging bulan diha sa journal Science Advances nakit-an nga sulod sa mammalian eye, ang mitochondria, cell-nourishing organelles, makahimo sa ikaduhang microlens nga papel, nga makatabang sa pag-focus sa kahayag sa mga photopigment, kini nga mga pigmento mag-convert sa kahayag ngadto sa nerve signals alang sa utok. paghubad.Ang mga kaplag nagpakita sa talagsaong pagkaparehas tali sa mammalian nga mga mata ug sa compound nga mga mata sa mga insekto ug uban pang mga arthropod, nga nagsugyot nga ang atong kaugalingong mga mata adunay tago nga optical complexity ug nga ang ebolusyon naghimo sa usa ka karaan nga bahin sa atong cellular anatomy nga nakit-an alang sa bag-ong mga gamit.
Ang lente sa atubangan sa mata nagpunting sa kahayag gikan sa palibot ngadto sa nipis nga lut-od sa tisyu sa likod, nga gitawag ug retina.Didto, ang mga selula sa photoreceptor - ang mga cone nga nagkolor sa atong kalibutan ug ang mga rod nga makatabang kanato sa pag-navigate sa ubos nga kahayag - mosuhop sa kahayag ug mag-convert niini ngadto sa neural signal nga moadto sa utok.Apan ang mga photopigment nahimutang sa kinatumyan sa mga photoreceptor, diha-diha sa luyo sa baga nga mitochondrial bundle.Ang katingad-an nga kahikayan niini nga bugkos naghimo sa mitochondria nga daw wala kinahanglana nga mga babag sa pagsabwag sa kahayag.
Ang mitochondria mao ang "katapusan nga babag" sa mga partikulo sa kahayag, miingon si Wei Li, senior nga tigdukiduki sa National Eye Institute ug nanguna nga tagsulat sa papel.Sulod sa daghang mga tuig, ang mga siyentipiko sa panan-awon dili makasabut niining katingad-an nga kahikayan niini nga mga organel - bisan pa, ang mitochondria sa kadaghanan sa mga selula nagkupot sa ilang sentral nga organelle - ang nucleus.
Gisugyot sa pipila ka mga siyentipiko nga kini nga mga sagbayan mahimo’g nagbag-o dili layo sa kung diin ang mga signal sa kahayag gihimo nga mga signal sa neural, usa ka proseso nga kusog sa enerhiya nga nagtugot sa enerhiya nga dali nga mabomba ug mahatud dayon.Apan ang panukiduki nagsugod sa pagpakita nga ang mga photoreceptor wala magkinahanglan og daghang mitochondria alang sa enerhiya-hinoon, makakuha sila og dugang nga enerhiya sa proseso nga gitawag og glycolysis, nga mahitabo sa gelatinous cytoplasm sa selula.
Si Lee ug ang iyang grupo nakakat-on mahitungod sa papel niini nga mga mitochondrial tract pinaagi sa pag-analisar sa mga cone cell sa usa ka gopher, usa ka gamay nga mammal nga adunay maayo kaayo nga panan-aw sa adlaw apan sa pagkatinuod buta sa gabii tungod kay ang cone photoreceptor niini dili parehas nga dako.
Human gipakita sa computer simulation nga ang mitochondrial bundles mahimong adunay optical properties, si Lee ug ang iyang team nagsugod sa mga eksperimento sa tinuod nga mga butang.Gigamit nila ang nipis nga mga sample sa squirrel retinas, ug kadaghanan sa mga selyula gikuha gawas sa pipila ka mga cone, mao nga sila "nakakuha lang usa ka bag sa mitochondria" nga hapsay nga giputos sa sulod sa usa ka lamad, ingon ni Lee.
Pinaagi sa pagdan-ag niini nga sample ug pag-ayo sa pagsusi niini ubos sa usa ka espesyal nga confocal mikroskopyo nga gidisenyo ni John Ball, usa ka siyentipiko sa Lee's lab ug nanguna nga tagsulat sa pagtuon, nakakaplag kami og wala damha nga resulta.Ang kahayag nga moagi sa mitochondrial beam makita isip usa ka hayag, hait nga gipunting nga silaw.Ang mga tigdukiduki mikuhag mga letrato ug mga video sa kahayag nga mituhop sa kangitngit pinaagi niining mga microlenses, diin ang mga photopigment naghulat sa buhing mga mananap.
Ang mitochondrial bundle adunay hinungdanon nga papel, dili ingon usa ka babag, apan sa paghatud sa daghang kahayag kutob sa mahimo sa mga photoreceptor nga adunay gamay nga pagkawala, ingon ni Li.
Gamit ang mga simulation, siya ug ang iyang mga kaubanan nagpamatuod nga ang epekto sa lens nag-una tungod sa mitochondrial bundle mismo, ug dili sa lamad sa palibot niini (bisan kung ang lamad adunay papel).Usa ka quirk sa natural nga kasaysayan sa gopher nakatabang usab kanila sa pagpakita nga ang porma sa mitochondrial bundle importante sa iyang abilidad sa pag-focus: sa mga bulan nga ang gopher nag-hibernate, ang mitochondrial bundle niini mahimong dili maayo ug mokunhod.Sa dihang gimodelo sa mga tigdukiduki kon unsay mahitabo kon ang kahayag moagi sa mitochondrial bundle sa usa ka sleeping ground squirrel, ilang nakaplagan nga dili kini magkonsentrar sa kahayag sama sa dihang kini gituy-od ug maayo kaayo.
Kaniadto, ang ubang mga siyentipiko nagsugyot nga ang mitochondrial bundles mahimong makatabang sa pagkolekta ug kahayag sa retina, matod ni Janet Sparrow, propesor sa ophthalmology sa Columbia University Medical Center.Bisan pa niana, ang ideya ingon og katingad-an: “Ang ubang mga tawo sama kanako nangatawa ug miingon, 'Dali, aduna ka bay daghan kaayong mitochondria nga mogiya sa kahayag?'– siya miingon."Kini usa ka dokumento nga nagpamatuod niini - ug kini maayo kaayo."
Nagtuo si Lee ug ang iyang mga kauban nga ang ilang naobserbahan sa mga gopher mahimo usab nga mahitabo sa mga tawo ug uban pang mga unggoy, nga adunay parehas nga istruktura nga pyramidal.Nagtuo sila nga mahimo pa gani kini magpatin-aw sa usa ka panghitabo nga unang gihulagway sa 1933 nga gitawag nga Stiles-Crawford effect, diin ang kahayag nga moagi sa pinakasentro sa estudyante giisip nga mas hayag kay sa kahayag nga moagi sa usa ka anggulo.Tungod kay ang sentral nga kahayag mahimong mas naka-focus sa mitochondrial bundle, ang mga tigdukiduki naghunahuna nga kini mahimong mas maayo nga naka-focus sa cone pigment.Gisugyot nila nga ang pagsukod sa epekto sa Stiles-Crawford makatabang sa sayo nga pag-ila sa mga sakit sa retinal, kadaghanan niini nagdala sa kadaot ug pagbag-o sa mitochondrial.Gusto sa team ni Lee nga analisahon kung giunsa sa sakit nga mitochondria nga nagpunting sa kahayag nga lahi.
Kini usa ka "matahum nga eksperimento nga modelo" ug usa ka bag-o kaayo nga nadiskobrehan, miingon si Yirong Peng, usa ka katabang nga propesor sa ophthalmology sa UCLA nga wala maapil sa pagtuon.Makapaikag nga tan-awon kung kini nga mga mitochondrial bundle mahimo usab nga molihok sa sulod sa mga rod aron mapauswag ang panan-aw sa gabii, dugang ni Peng.
Sa labing gamay sa mga cone, kini nga mga mitochondria mahimo’g nahimo nga microlenses tungod kay ang ilang mga lamad gilangkoban sa mga lipid nga natural nga nag-refract sa kahayag, ingon ni Lee."Kini ang labing kaayo nga materyal alang sa bahin."
Ang mga lipid ingon usab nakit-an kini nga function sa ubang lugar sa kinaiyahan.Sa mga langgam ug mga reptilya, ang mga istruktura nga gitawag ug oil droplets naugmad sa retina nga nagsilbing color filters, apan gituohan usab nga naglihok isip microlenses, sama sa mitochondrial bundles.Sa usa ka dako nga kaso sa convergent evolution, mga langgam nga nagtuyok-tuyok sa ibabaw, mga lamok nga nagsaba-saba palibot sa ilang makapahimuot nga tukbonon sa tawo, imong basahon kini uban sa angay nga optical features nga independente nga milambo - mga adaptasyon nga makadani sa mga tumatan-aw.Dinhi moabut ang usa ka tin-aw ug masanag nga kalibutan.
Mubo nga sulat sa editor: Si Yirong Peng nakadawat sa suporta sa Klingenstein-Simons Fellowship, usa ka proyekto nga gisuportahan sa bahin sa Simons Foundation, nga nagpundo usab niining independente nga gi-edit nga magasin.Ang desisyon sa pagpondo sa Simmons Foundation dili makaapekto sa among pagreport.
Pagtul-id: Abril 6, 2022 Ang titulo sa nag-unang hulagway sa sinugdan sayop nga giila ang kolor sa mitochondrial bundle nga purpura imbes nga dilaw.Ang purpura nga pagmantsa nalangkit sa lamad nga naglibot sa bundle.
Ang Quanta nga magasin nag-moderate sa mga review aron sa pagpalambo sa usa ka nahibal-an, makahuluganon ug sibilisado nga dialogue.Ang mga komentaryo nga makapasakit, mapasipalahon, nagpasiugda sa kaugalingon, nagpahisalaag, dili managsama, o wala sa hilisgutan isalikway.Ang mga moderator bukas atol sa normal nga oras sa negosyo (oras sa New York) ug makadawat lang sa mga komento nga gisulat sa English.
Oras sa pag-post: Ago-22-2022
