Американские исследователи из Арканзасского университета сопоставили данные о зрении 446 видов позвоночных и беспозвоночных животных и выяснили, что хотя каждый вид в ходе эволюции успешно адаптировался к окружающей среде, эта способность к адаптации может быть физиологически ограничена принадлежностью к той или иной кладе. Статья об этом опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Известно, что животные, приспособленные к наземному образу жизни, видят больше цветов, чем водные, а те, что обитают на открытой местности, превосходят в этом смысле живущих в лесной чаще. Однако помимо адаптации к той или иной среде, на способности различать цвета влияет набор генов, и обычно беспозвоночные — в том числе насекомые, кальмары и медузы — в целом лучше видят в более коротковолновом диапазоне, чем позвоночные — скажем, люди и рыбы. “Ученые уже давно выдвинули гипотезу о том, что зрение животных эволюционировало, чтобы лучше соответствовать цветам, присутствующим в их среде, — пояснил руководитель исследований Эрик Вестерман. — Однако эту гипотезу трудно доказать, и мы еще многого не знаем о зрении животных. Изучение данных о сотнях видов, живущих в самых разных средах обитания, нужно считать важнейшей задачей, особенно если учесть, что беспозвоночные и позвоночные используют различные типы клеток в своих глазах, чтобы преобразовать световую энергию в нейронные реакции”.
Способность животного перерабатывать визуальную информацию зависит от длины волны и интенсивности света в данной среде. А чувствительность к той или иной длине волны определяется свойствами белков сетчатки, называемых опсинами, именно они определяют тот световой спектр, что будет доступен животному, — от ультрафиолетового до инфракрасного диапазона. Однако беспозвоночные и позвоночные используют филогенетически разные опсины в своих сетчатках, и исследователям еще предстоит выяснить, как влияют ли эти разные опсины на то, что видят животные, и на то, как они адаптируются к той или иной световой среде. Новое исследование показало: хотя позвоночные и беспозвоночные используют один и тот же тип клеток, их строение может существенно различаться — цилиарные опсины у позвоночных и рабдомерные опсины у беспозвоночных — и это может объяснить, почему беспозвоночные лучше различают цвета в коротковолновой области даже в тех случаях, когда среда обитания должна вынуждать позвоночных адаптироваться к коротким волнам.