加州大學爾灣分校的研究人員揭示了古代黃素對紫外線(UV)，藍光和紅光的反應如何在一天中的某個時間通知內部晝夜節律過程。

該研究由UCI醫學院生理學和生物物理學系教授Todd C. Holmes博士領導，題為“果蠅CRYPTOCHROME介導的光誘發膜去極化和體內時鐘的獨特機制”。重置”，并發表在《美國國家科學院院刊》上。

在動物的眼睛和其他外部光感受器中，光轉導的特征相對較好，以形成圖像。人們對包括中腦神經元在內的非眼睛感光細胞中的光轉導機制了解得很少。在UCI醫學院領導的研究中，研究人員揭示了藍色和紫外線(UV)如何產生持續的光響應，這是形成非成像視覺的關鍵，該視覺可以平均環境光水平來確定一天中的時間并告知內部晝夜節律流程。紅燈會引起輕微的反應，但持續時間較慢。

霍姆斯說：“形成圖像的視覺是如此迅速，以至于人類和其他動物可能將視覺世界視為一個連續的過程。” “我們的眼睛捕捉到光線的每時每刻的變化，即使從明亮的環境移動到黑暗的環境，也能使我們看到物體和運動。完全不同類型的視覺，即不形成圖像的視覺，對于告知我們有關圖像的重要性很重要。根據光的顏色和強度來決定一天中的時間。這是一個較慢的視覺過程，它捕獲的是平均光線水平，而不是光線的瞬時變化。”

使用果蠅，俗稱果蠅，研究人員發現，在無脊椎動物中，非成像視覺依賴于所謂的隱花色素的光敏蛋白的氧化還原化學。生物氧化還原化學通常與代謝有關。

“隱色染料的蛋白質祖先是紫外線激活的DNA修復酶，它遠超過30億年前出現在進化中，而今天的富氧氣氛卻保護了我們免受有害的紫外線輻射。這些最初的光敏機制是在單次進化時進化而來的。細胞有機體在離水面太近后發展出了修復被紫外線破壞的DNA的能力，當時陸地上沒有生命，這一非圖像形成的古老視覺形式一直存在到地球上。今天。”

燈光是晝夜節律的主要調節器，它會引起廣泛的一天中特定的行為。通過了解昆蟲對短波長光的反應方式，研究人員希望開發出新的，環保的替代品，以控制有害昆蟲，例如蚊子和蒼蠅，并減少對有毒農藥的需求。