Международная группа исследователей предложила новую версию происхождения зрения у позвоночных. Согласно работе, опубликованной в журнале Current Biology, современные глаза человека и других позвоночных могли развиться из единственного центрального глаза древнего животного, жившего около 600 млн лет назад.

Исследование посвящено одной из давних загадок эволюции — особенностям строения глаз позвоночных. Учёные обратили внимание на то, что у большинства животных основные органы зрения формируются из рабдомерных фоторецепторов, тогда как у позвоночных ключевую роль играют цилиарные светочувствительные клетки.

При этом сетчатка человека сочетает оба типа клеток. Свет улавливают цилиарные фоторецепторы, а передача сигнала происходит через нейроны с признаками рабдомерных клеток. Авторы работы отмечают, что подобная комбинация не встречается у других известных групп животных.

Для поиска объяснения специалисты проанализировали строение и функции светочувствительных клеток у представителей 36 крупных эволюционных линий. На основе полученных данных они предположили, что общий предок позвоночных представлял собой небольшое червеобразное существо с двумя боковыми глазами и одним светочувствительным органом в верхней части головы.

Читайте также
Учёные нашли связь иммунитета человека с древними одноклеточными организмами

Потеря и возвращение зрения

По версии исследователей, позже предки позвоночных перешли к образу жизни, связанному с обитанием в морском грунте. В таких условиях боковые органы зрения постепенно утратили своё значение и исчезли.

Как пояснил нейробиолог Том Баден, способность определять направление света и время суток оставалась важной, поэтому центральный глаз мог сохраниться даже после утраты парных глаз.

Когда потомки этих животных вновь начали активно передвигаться в воде, потребность в полноценном зрении вернулась. Учёные предполагают, что эволюция использовала сохранившийся светочувствительный орган повторно. Со временем он усложнился, разделился на две части и занял боковое положение на голове, что могло привести к появлению современных глаз позвоночных.

Следы древнего органа

Авторы считают, что их гипотеза помогает объяснить особенности строения человеческой сетчатки. Кроме того, они допускают, что древний центральный глаз частично сохранился в виде эпифиза — шишковидной железы головного мозга, которая участвует в регуляции сна через выработку мелатонина.

В качестве примера современного животного с признаками подобного органа исследователи приводят гаттерию из Новой Зеландии. У этой рептилии на верхней части головы расположен светочувствительный орган, имеющий собственные структуры, напоминающие сетчатку и хрусталик.