Adaptation und Photoregeneration im Fliegenauge

Summary

The correlation between the P 490 concentration and the sensitivity of the blue-green UV-sensitive photoreceptors Nos. 1–6 of the blow flyCalliphora is analysed by adaptation experiments with intracellular recordings.

Chromatic light adaptations lead to specific variations in spectral efficiency curves. The variability in UV and blue-green sensitivity is presumably caused by two independent visual pigment systems in one rhabdomere, by a UV pigment comparable to that ofAscalaphus, and by a blue-green pigment comparable to that ofEledone (Figs. 1–6).

The sensitivity of the receptor soon after a light adaption (3–10 min) is directly proportional to its respective concentration of visual pigment (Pigs. 17, 18). Hence follows that on the one hand each absorbed quantum supplies the receptor potential with the same amount, irrespective of the metarhodopsin-rhodopsin concentration of the rhabdomere membrane present, and on the other hand it provides automatic self-screening by increasing metarhodopsin concentration (Fig. 19a, b).

The temporal adjustment of the visual pigment concentration can be mathematically expressed as a simple photochemical equilibrium reaction. The test results confirm the theoretical data.

Adaptation illuminations with mixtures of blue and red light which approximately simulate the physiological light composition cause a high concentration of visual pigment to be constantly present in the receptor (Fig. 20).

Zusammenfassung

Durch Adaptationsexperimente an den blaugrün-uv-empfindlichen Sehzellen Nr. 1–6 des Fliegenauges (Calliphora erythrocephala Meig.) wird der Zusammenhang zwischen Sehfarbstoffgehalt in den Rhabdomeren und der Empfindlichkeit der Rezeptoren analysiert.

Die spektralen Wirksamkeitskurven der Rezeptoren 1–6 verändern sich spezifisch bei chromatischer Helladaptation. Die Variabilität von UV- und Blaugrün-Empfindlichkeit weist auf zwei unabhängige Sehfarbstoffe im Rhabdomer hin. Wobei das UV-Pigment mit dem von Ascalaphus und das blaugrün-Pigment mit dem von Eledone vergleichbar sein dürfte (Abb. 1–6).

Kurze Zeit nach einer Helladaptation (3–10 min) ist die Empfindlichkeit der Rezeptoren direkt proportional der jeweiligen P 490-Konzentration (Abb. 17, 18). Hieraus folgt, daß jeder Quantentreffer am Sehpigment den gleichen Beitrag zur Reizantwort zum Rezeptorpotential liefert unabhängig vom jeweiligen Metarhodopsingehalt der Rhabdomerenmembran und weiterhin, daß das Metarhodopsin M 560 im Rhabdomer wie ein Schirmpigment wirkt (Abb. 19a, b).

Die zeitliche Einstellung der Sehfarbstoffkonzentration während einer Belichtung läßt sich durch eine einfache photochemische Gleichgewichtsreaktion zwischen P 490 und M 560 beschreiben. Die Meßdaten stimmen mit den theoretischen Werten überein.

Monochromatische Mischlichter, die annähernd die physiologischen Strahlungsbedingungen simulieren, verursachen im Rezeptor hohe P 490-Konzentrationen und entsprechend niedrige M 560-Konzentrationen.