Ochiul uman percepe lumina în intervalul 380–700 nanometri — de la violet la roșu profund. Dincolo de 700 nm, intrăm în infraroșu apropiat, un teritoriu invizibil pentru noi. Libelulele, se dovedește, nu au această limită. Un studiu publicat în ianuarie 2026 în Cellular and Molecular Life Sciences de o echipă de la Osaka Metropolitan University a descoperit că libelulele din familia Gomphidae pot detecta lumina la aproximativ 720 nm — dincolo de cel mai profund roșu vizibil uman — folosind un mecanism molecular aproape identic cu cel din ochii noștri.
Ceea ce face descoperirea cu adevărat remarcabilă nu este capacitatea vizuală a libelulelor în sine. Este faptul că natura a găsit aceeași soluție moleculară de două ori, independent, în linii evolutive separate de sute de milioane de ani.
Opsina — proteina care face posibilă culoarea
Vederea color la animale depinde de proteine numite opsine — molecule care absorb lumina la lungimi de undă specifice și transmit un semnal electric spre creier. Oamenii au trei tipuri de opsine: pentru albastru, verde și roșu. Libelulele au un număr neobișnuit de mare de variante de opsine, acoperind un spectru extins — de la ultraviolet la marginea roșie a spectrului vizibil.
Echipa condusă de profesorii Mitsumasa Koyanagi și Akihisa Terakita a identificat o opsin specifică la libelulele Gomphidae cu un vârf de absorbție la circa 720 nm. „Acesta este unul dintre cele mai sensibile la roșu pigmente vizuale descoperite vreodată”, a declarat profesorul Terakita. Măsurătorile de reflectanță pe specimene de Asiagomphus melaenops au arătat diferențe clare între masculi și femele în intervalul roșu-infraroșu apropiat — ceea ce sugerează că libelulele masculine folosesc aceste semnale vizuale pentru a identifica rapid femelele în timpul zborului.
Evoluție paralelă: natura a reinventat aceeași soluție
Descoperirea centrală: mecanismul molecular prin care opsina libelulei detectează lumina roșie profundă este identic cu cel din opsina roșie a mamiferelor, inclusiv a oamenilor. Nu a fost moștenit dintr-un strămoș comun — libelulele și mamiferele au divergat în urmă cu sute de milioane de ani. Această convergență independentă este un exemplu rar de evoluție paralelă la nivel molecular.
Cercetătorul Ryu Sato a descris rezultatul ca „neașteptat”: aceeași modificare moleculară precisă a apărut de două ori în istoria vieții, în organisme complet diferite, pentru a rezolva aceeași problemă — detectarea luminii roșii profunde. Natura a găsit „soluția perfectă” și a folosit-o de două ori.
De la zoologie la medicină
Descoperirea nu a rămas la nivelul biologiei comparative. Echipa a identificat poziția exactă dintr-o singură aminoacidă din proteină care controlează sensibilitatea la lungime de undă. Modificând această singură aminoacidă, au produs o versiune artificială a opsinei cu sensibilitate extinsă spre infraroșul apropiat — și au demonstrat că celulele echipate cu ea pot fi activate de lumina infraroșie.
Implicația pentru medicină vizează optogenetica — un domeniu care folosește lumina pentru a activa sau dezactiva celule specifice, inclusiv neuroni. Marea limitare actuală a optogeneticii este că lumina albastră, folosită cel mai frecvent, nu penetrează profund în țesuturile vii. Lumina roșie și infraroșie trece prin țesuturi mai eficient — ceea ce înseamnă că opsine derivate din libelule ar putea permite activarea celulelor adânc în creier sau în alte organe fără intervenție chirurgicală invazivă.
„Aceste descoperiri demonstrează că opsina este un instrument optogenetic promițător capabil să detecteze lumina chiar și profund în interiorul organismelor vii”, a concluzionat profesorul Koyanagi.
