Исследование показало происхождение человеческого глаза от древнего предка
Международная группа ученых выяснила, что глаза позвоночных, включая человека, могли сформироваться из единственного центрального органа зрения древнего животного, жившего около 600 миллионов лет назад. Результаты работы опубликованы в журнале Current Biology.
Исследователи попытались разгадать одну из загадок эволюции: строение глаз позвоночных отличается от большинства других животных. Обычно у фауны встречаются два типа светочувствительных клеток — рабдомерные и цилиарные фоторецепторы. У насекомых, моллюсков и ракообразных из рабдомерных клеток формируются основные глаза, а цилиарные участвуют в регуляции биологических ритмов и реакций на освещение.
У позвоночных все наоборот: сетчатка человека использует цилиарные клетки для восприятия света, но передает сигналы нейронам, имеющим признаки рабдомерных. Такой комбинации больше нигде в животном мире не обнаружено.
Чтобы понять происхождение такой структуры, ученые проанализировали локализацию и функции светочувствительных клеток у 36 крупных групп животных. Они пришли к выводу, что общий предок позвоночных был похож на небольшое червеобразное существо с двумя боковыми глазами и одним центральным на верхней части головы.
Позднее предки позвоночных перешли к малоподвижному образу жизни и начали зарываться в морской грунт. В таких условиях сложные боковые глаза стали бесполезны и постепенно исчезли, а центральный сохранился, объяснили нейробиологи.
Затем эти существа снова вернулись к активному плаванию, для чего потребовалось полноценное зрение. Исследователи предполагают, что эволюция заново использовала сохранившийся центральный глаз, который усложнялся, а затем разделился на две части, сместившиеся по бокам головы.
Этим авторы объясняют необычное устройство человеческой сетчатки. Древний центральный глаз полностью не исчез, считают ученые: он сохранился в виде эпифиза — шишковидной железы в глубине мозга, которая участвует в регуляции сна через выработку мелатонина.
У некоторых современных животных такой «третий глаз» заметен до сих пор. Например, у гаттерии — древней рептилии из Новой Зеландии — на верхней части головы есть светочувствительный орган с собственной сетчаткой и хрусталиком.