Сине-зеленая окраска некоторых бесхвостых амфибий обеспечивается комплексами желчного пигмента биливердина с белками серпинами, сообщается в Proceedings of the National Academy of Sciences. Такие комплексы содержатся в разных тканях животных за пределами клеток, то есть не входят в состав обычных хроматофоров. Серпины меняют спектр отражения биливердина в теле лягушек, квакш и прочих так, что их становится невозможно отличить по цвету от листьев растений, которые их окружают.
У некоторых животных покровы тела или хотя бы их часть сине-зеленого цвета. Такой окрас достигается либо пигментами в особых клетках — хроматофорах (хотя порой пигменты могут лежать и за пределами клеток, в пространстве между ними), либо за счет структуры поверхностей чешуи, кожи, перьев и прочего.
Однако у ряда сине-зеленых бесхвостых амфибий хроматофоров очень мало, а поверхность кожи не предполагает структурной окраски. Их зеленый цвет обеспечивается наличием в крови биливердина — продукта распада гемоглобина, основного пигмента эритроцитов. У человека биливердин быстро переходит в билирубин, и увидеть высокие концентрации первого можно лишь при некоторых патологиях печени. Но и в этом случае содержание биливердина в крови у людей по крайней мере в 4 раза ниже, чем в крови амфибий, окраску которых обеспечивает это соединение. Однако если незеленым амфибиям ввести в кровь биливердин или каким-то иным образом поднять его концентрацию, зелеными они не становятся. Значит, кроме этого пигмента на окраску животных влияет что-то еще.
Биологи из Аргентины, Бразилии, США и Эквадора под руководством Сары Бари (Sara E. Bari) из Университета Буэнос-Айреса попробовали выяснить, какую роль помимо придания цвета играет биливердин в организме бесхвостых амфибий, чья окраска обеспечивается этим соединением, и как достигаются его высокие концентрации. Для этого они исследовали образцы тканей с сине-зеленой окраской у 11 видов из семейств Hylidae (квакши) и Centrolenidae (стеклянные лягушки). Ученые выделили из них биливердин и белки, способные с ним связываться, — серпины. Исследователи установили их аминокислотный состав и, используя знания о родстве различных видов амфибий, установили, как биливердин-связывающие серпины могли выглядеть, когда только появились у лягушек в широком смысле слова. Также авторы использовали флуоресцентную спектроскопию и круговой дихроизм.
Спектры отражения различных серпинов, которые связываются с биливердином, позволили понять, как их комплексы регулируют окраску квакш и стеклянных лягушек. Оказалось, что они у биливердин-связывающих серпинов близки к таковым для фитохромов и бактериофитохромов — белков, связанных с билиновыми (желчными) пигментами и придающими сине-зеленую окраску растениям и цианобактериям соответственно. В результате животные оказываются практически неотличимы по цвету от листьев растений, на которых они сидят — притом не только в видимой, но и в ближней инфракрасной части спектра. Биливердин-связывающие серпины, соединяясь с биливердином, меняют спектры отражения различных тканей амфибий, благодаря чему те могут маскироваться под поверхности различных оттенков в зависимости от надобности.
Сравнение аминокислотных последовательностей биливердин-связывающих серпинов у разных видов бесхвостых амфибий показало, что функцию регулятора окраски эти вещества приобретали несколько раз независимо в различных семействах лягушек. Есть у серпинов амфибий и другие функции помимо обеспечения цвета. Изначально это ингибиторы протеаз, то есть ферментов, разрушающих белки. Однако некоторые аминокислотные замены в биливердин-связывающих серпинах Boana punctata и других видов таковы, что заставляют усомниться в наличии у этих белков ингибиторной функции. Также вероятно, что у стеклянных лягушек и квакш они помимо обеспечения окраски участвуют в переносе гормонов в клеткам: определенные белки-глобулины связывают молекулы гормонов (в первую очередь стероидов) и транспортируют их куда-либо, а серпины там отщепляют гормоны от глобулинов.
Получается, что по крайней мере у некоторых бесхвостых амфибий с небольшим количеством хроматофоров сине-зеленая окраска обеспечивается не зеленым пигментом биливердином самим по себе, а его комплексами с различными белками серпинами. Серпины — крупное семейство ингибиторов протеаз, и понимание того, что этим их функции не ограничиваются, расширяет наши представления о них.
Ранее в этом году зоологи из нескольких американских и европейских стран обнаружили, что для маскировки амфибиям не обязательно быть какого-то конкретного цвета: прозрачность тела, пусть и неполная, может играть у них роль камуфляжа. А в 2015 другие специалисты по амфибиям выяснили, что поведение маленьких древолазов (Oophaga pumilio) зависит от их окраски: красные особи агрессивнее зеленых.
Светлана Ястребова
Его сделали носители вучедольской культуры
Ученые из Сербии и Швеции повторно исследовали материалы, собранные во время раскопок древнего поселения больше ста лет назад. Среди артефактов они обнаружили одно редкое изделие из лучевой кости лебедя, которое изготовили носители вучедольской культуры еще в III тысячелетии до нашей эры. Возможно, оно представляло собой игольницу, рукоять орудия или же духовой музыкальный инструмент. Об этом сообщается в статье, опубликованной в International Journal of Osteoarchaeology.