Загадка времён Аристотеля разгадана: почему глаза хамелеона могут смотреть в разные стороны

Хамелеоны веками ставили учёных в тупик своим "блуждающим" взглядом. Эти рептилии способны одновременно смотреть в разные стороны и мгновенно синхронизировать зрение перед броском языка. Наконец современные методы визуализации позволили понять, что стоит за этим эффектом.

Что скрывается за необычным зрением

Главный секрет оказался внутри черепа. Компьютерная томография показала: за каждым глазом хамелеона тянется длинный спиралевидный зрительный нерв. Такой анатомии нет ни у одной другой ящерицы. Благодаря этой "пружине" глаз может вращаться почти на 360 градусов, не создавая опасного натяжения нервных волокон.

"Меня поразила сама структура, но ещё больше — то, что её никто не заметил раньше", — сказал доцент университета Сэм Хьюстон Хуан Даза.

Ранее учёные изучали хамелеонов в основном с помощью вскрытия, но при этом тонкие нервы легко повреждались. Именно поэтому истинная форма зрительных путей оставалась незамеченной.

Как технологии помогли увидеть невидимое

Переломным моментом стала рентгеновская компьютерная томография. Она позволила исследовать анатомию без разрушения тканей. Учёные сравнили данные более чем по тридцати видам ящериц и змей и создали трёхмерные модели мозга. Выяснилось, что только у хамелеонов зрительные нервы настолько длинные и закрученные.

Интересно, что похожий принцип гибкости используют и современные технологии, включая эксперименты по восстановлению зрения с помощью нейроинтерфейсов, о которых ранее говорили в контексте возвращать слепым зрение.

От эмбриона до охотника

На ранних стадиях развития у эмбрионов хамелеонов зрительные нервы прямые. Спираль формируется ближе к моменту вылупления. Уже появляясь на свет, детёныш обладает полностью подвижными глазами — важнейшим инструментом выживания в древесной среде.

Из-за ограниченной подвижности шеи хамелеонам пришлось "переложить" основную работу на глаза. Это отличает их от животных, которые компенсируют обзор поворотами головы, и сближает с некоторыми насекомыми, у которых тоже встречаются необычные решения в строении органов чувств. Параллели с такими механизмами встречаются и в исследованиях о том, как мухи манипулируют своим разумом.

Сравнение стратегий зрения у животных

У позвоночных существует несколько способов расширить поле зрения. Одни активно поворачивают шею, другие полагаются на эластичность нервов. У людей и грызунов зрительный нерв волнистый, что даёт умеренную свободу движений. У хамелеонов же спираль действует как растягивающийся кабель, позволяя глазам двигаться независимо и без перегрузки. Об этом сообщает SciTechDaily.

Плюсы и минусы такой адаптации

Такое строение оказалось крайне эффективным для охоты. Глаза могут долго сканировать пространство, а затем мгновенно фокусироваться на добыче. При этом сложная анатомия делает хамелеонов уязвимыми к травмам головы и требует точной координации развития на ранних этапах жизни.

Популярные вопросы о зрении хамелеонов

Почему глаза хамелеона двигаются независимо?

Из-за спиралевидных зрительных нервов, которые снижают напряжение при вращении глаз.

Есть ли такие нервы у других животных?

У позвоночных — нет. Подобные решения встречаются лишь у отдельных беспозвоночных.

Можно ли использовать этот принцип в технологиях?

Учёные уже рассматривают подобные механизмы при разработке гибких нейросистем и биоинженерных решений.