펙텐 막시무스 가리비의 세 눈. (Dan Erik Nielsen, 룬드 대학)
가리비의 살찐 배를 응시하고 보라, 가리비가 뒤를 응시하고 있다. 무려 200개의 눈이 이국적으로 번쩍인다.
과학자들은 이것을 알고 있다 적어도 1960년대부터 가리비는 눈 뒤쪽에 있는 거울을 사용하여 빛을 앞으로 반사하고 쌍둥이 망막에 이미지를 투사합니다. 이것은 동물 시각 연구의 선구자인 마이클 랜드(Michael Rand)의 작품입니다. 그러나 Rand는 거울이 무엇으로 만들어졌는지, 어떻게 작동하는지 결코 알 수 없었습니다. 그는 결정화된 구아닌이 관련되어 있다는 가설을 세웠지만 그 시대의 모든 현미경 기술은 거울 조직을 탈수시켰고 그의 연구 중에 그들은 이전에 그의 샘플을 파괴했습니다. 클로즈업 이미지를 보면 가리비의 이상한 파란 눈이 드러납니다. (Matthew Krummins/CC BY 2.0)
12월 1일 사이언스 저널에 게재된 이스라엘 와이즈만 과학 연구소와 스웨덴 룬드 대학교 연구팀은 이 사건을 해결했다고 발표했습니다.
과학자들은 주사 전자 현미경(멋진 이름을 가진 기술: 저온-SEM 또는 "cryo-SEM")으로 거울 조직을 연구하면서 거울 조직을 동결시킵니다. 그들은 거울 조직이 실제로 구아닌 결정으로 만들어졌다는 것을 발견했습니다. 그러나 그들에게는 뭔가 이상하고 강력한 것이 있습니다. [시력 퀴즈 풀기: 동물은 무엇을 볼 수 있나요? ]
이 논문의 사진은 측면에서 본 평평한 정사각형 결정 층을 보여줍니다.
구아닌은 자연에서 흔하지 않습니다. 과학자들은 이 현상이 일부 흰 거미, 카멜레온 및 일부 작고 무지개 빛깔의 갑각류의 피부에서도 발생한다는 사실을 발견했습니다.
그러나 일반적으로 구아닌 결정이 형성되면 프리즘으로 형성됩니다. 이는 빛을 렌즈에 정확하게 반사하기에는 좋은 모양이 아닙니다. 가리비의 경우 이러한 정밀도가 중요합니다. 눈의 렌즈는 빛을 거의 굴절시키지 않으며 이미지의 초점을 맞출 만큼 정확하지도 않습니다. Cryo-SEM 이미지는 가리비 눈의 살아있는 세포 내부에 있는 사각형 구아닌 결정을 보여줍니다. 연구자들은 거울 자체가 가리비에 초점을 맞출 수 있으며 살아있는 조직에서 구아닌을 정확하게 구조화하고 형성함으로써 이를 수행한다는 것을 발견했습니다.
구아닌의 각 결정은 프리즘이 아닌 작은 정사각형 모양입니다. 정사각형은 사이에 간격 없이 곡선형 오목 층으로 함께 평평하게 놓여 있습니다. 평평하고 반짝이는 앞면이 생물의 망막을 향하고 있습니다.
위성 안테나 모양의 체스판이 다른 것 위에 쌓여 있다고 상상해 보세요. 연구자들은 이러한 다발의 결정 구조를 반사 망원경의 곡선 타일과 비교한 결과 이것이 각 눈이 공간의 다른 부분에 초점을 맞출 수 있게 하는 강력한 초점 메커니즘이라는 것을 발견했습니다.
가리비는 어떻게 결정의 형성을 그토록 세밀하게 조절하는 걸까요? 연구자들은 아직 모른다.
원래 Life Sciences 저널에 게재되었습니다.