Ваши глаза — это не просто органы зрения. Это эволюционный конструктор, собранный из запчастей древних существ. Ученые наконец-то поняли, почему сетчатка позвоночных устроена "шиворот-навыворот" по сравнению с другими обитателями планеты. Ответ скрыт в истории, начавшейся 600 миллионов лет назад.
У животных есть два инструмента для работы со светом: рабдомерные и цилиарные фоторецепторы. Механика их работы различается. У насекомых или моллюсков основную нагрузку несут рабдомерные клетки. Цилиарные же скромно сидят в стороне, отвечая за биологические ритмы.
У позвоночных всё перевернуто. Наша сетчатка использует цилиарные клетки как главных "сборщиков" света. Сигнал от них передается нейронам, которые по всем признакам являются рабдомерными. Эту уникальную комбинацию эволюционные биологи не встречали больше нигде.
"Такое строение сетчатки выглядит как вынужденный инженерный компромисс, на который пошли древние организмы при слиянии разных сенсорных систем", — разъяснил биолог Андрей Ворошилов.
Группа исследователей проанализировала устройство глаз у 36 групп животных. Итог: общий предок позвоночных был похож на небольшого червя. У него имелись два боковых глаза и один центральный — на самой макушке.
Жизнь заставила этих существ зарываться в морской грунт. Боковые "камеры" стали ненужным балластом и исчезли. Центральный глаз остался. Когда существа снова вернулись к активному плаванию, им снова понадобилось качественное зрение. Эволюция не стала изобретать колесо. Она взяла центральный глаз, развила его и разделила пополам, разнеся части по бокам головы.
| Характеристика | Особенности устройства |
|---|---|
| Позвоночные | Первенство цилиарных клеток в сетчатке |
| Беспозвоночные | Доминирование рабдомерных клеток |
"Древние механизмы адаптации часто оставляют следы в анатомии — современные организмы буквально собраны из переработанных функциональных узлов прошлых эпох", — подчеркнул биофизик Алексей Корнилов.
Ученые уверены: этот центральный глаз не растворился без следа. Он спрятался в глубине нашего мозга и превратился в эпифиз (шишковидную железу). Сейчас этот "спящий" орган управляет нашими снами через мелатонин.
Примеры выживания "третьего глаза" до сих пор встречаются в природе. Взгляните на гаттерию из Новой Зеландии. У этой рептилии вверху головы есть полноценный светочувствительный орган, снабженный хрусталиком и собственной сетчаткой.
"Сохранение подобных структур в процессе эволюции прямо говорит о том, что биологические системы максимально бережливы: проще перепрофилировать орган, чем создавать его с нуля", — отметил специалист по популяризации науки Кирилл Афонин.
Эволюционные пути разделись сотни миллионов лет назад, когда предки позвоночных выбрали иную стратегию работы с фоторецепторами.
Да, наши далекие предки использовали центральный орган зрения для ориентации в пространстве.
Он трансформировался в эпифиз — железу, которая регулирует наши суточные ритмы.
Функции эпифиза сугубо гормональные, он не дает нам "видеть" в привычном смысле слова.