Международная команда исследователей выдвинула новую гипотезу, объясняющую происхождение зрительной системы позвоночных. Согласно их работе, опубликованной в журнале Current Biology, наши глаза могли развиться из одного-единственного центрального светочувствительного органа древнего существа, сообщает Газета.ру.
Долгое время ученых озадачивал уникальный парадокс эволюции: строение глаз у людей и других позвоночных кардинально отличается от устройства органов зрения большинства животных. Ключевую роль здесь играют два типа фоторецепторов — цилиарные и рабдомерные клетки. У беспозвоночных, таких как насекомые или ракообразные, за зрение отвечают рабдомерные клетки, тогда как цилиарные лишь фиксируют смену дня и ночи для регуляции ритмов организма. В человеческом глазе всё устроено зеркально: мы воспринимаем изображение через цилиарные клетки, но передаем сигнал нейронам, несущим признаки рабдомерного типа. Подобной гибридной архитектуры нет больше нигде в природе.
Чтобы разгадать эту тайну, ученые провели масштабный анализ 36 крупных групп животных. Результаты привели к неожиданному выводу: общий предок всех позвоночных был похож на миниатюрное червеобразное создание. На его голове располагались не только привычные нам парные органы зрения по бокам, но и один дополнительный, центральный глаз на макушке.
Дальнейшая история развития была полна драматизма. Когда эти древние организмы перешли к малоподвижному существованию и начали зарываться в донный ил, сложные боковые глаза стали обузой и атрофировались. Как пояснил нейробиолог Том Баден, потребность ориентироваться во времени суток сохранялась, поэтому исчезновение боковых глаз сопровождалось усилением роли единственного центрального органа.
Возвращение к активному плаванию потребовало восстановления полноценного бинокулярного обзора. Эволюция нашла изящное решение: она «переиспользовала» оставшийся центральный глаз. Он начал усложняться, разделился надвое и сместился по бокам головы, превратившись в те самые парные глаза, которые есть у нас сегодня. Именно этот процесс, по мнению авторов исследования, объясняет странную инверсию строения человеческой сетчатки.
Более того, ученые полагают, что древний третий глаз не исчез бесследно. Его рудимент сохранился в нашем мозге в виде эпифиза (шишковидной железы), которая сегодня отвечает за выработку мелатонина и регуляцию сна. Доказательством этой теории служит существование живых ископаемых, например гаттерии из Новой Зеландии. У этого реликтового пресмыкающегося на темени до сих пор функционирует полноценный светочувствительный орган с собственной сетчаткой и хрусталиком.
Изображение: разработано Мagnific.
