Молекула мелатонина имеет важное значение для поддержания нашего суточного биоритма. Европейские ученые обнаружили, что мелатонин также регулирует передвижение планктона с поверхности в более глубокие воды. Выводы, опубликованные в журнале Cell, утверждают, что мелатонин скорее всего появился сначала у животных, а потом уже у человека.
У позвоночных мелатонин, как известно, играет ключевую роль в регулировании биоритма. Но практически все животные имеют мелатонин.
Какова его роль у других видов, и как развивалась функция контроля сна?
«Гормон, который регулирует сон и биоритмы у человека, может также быть ответственным за передвижение планктона в воде», – утверждают ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге, Германия.
Чтобы выяснить это, учёные изучили морских червей – dumerilii ragworm Platynereis. Личинки этого червя каждый день мигрируют на поверхность воды. Они достигают поверхности моря ближе к вечеру, а затем в течение всей ночи погружаются обратно в более глубокие воды, где они защищены от разрушительных ультрафиолетовых лучей солнца.
«Мы обнаружили, что группа клеток, которые воспринимают свет в мозге этих личинок, запускает внутренние биологические часы и вырабатывает мелатонин в ночное время», – говорит руководил исследования, Detlev Arendt.
Ученые также обнаружили группу специализированных моторных нейронов, которые контролируются мелатонином. С помощью современных молекулярных датчиков исследователи изучили деятельность этих нейронов в мозге личинок. Они обнаружили, что в ночное время производство мелатонина приводит к изменениям в деятельности этих нейронов, которые, в свою очередь, заставляют личинки остановиться. Благодаря этому процессу, личинка медленно опускается вниз. В течение дня мелатонин не вырабатывается, и личинки плывут обратно к поверхности.
«Клетки, которые контролируют наши ритмы сна и бодрствования, возможно, впервые появились в океане сотни миллионов лет назад. Шаг за шагом мы можем выяснить эволюционное происхождение ключевых функций нашего мозга», – добавляют ученые.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Tosches, Maria Antonietta; Bucher, Daniel; Vopalensky, Pavel; Arendt, Detlev Melatonin Signaling Controls Circadian Swimming Behavior in Marine Zooplankton // Cell – vol. 159 (1) – p. 46-57
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
