Current Biology: «третий глаз» предков у современного человека никуда не делся

Международное научное сообщество выразило гипотезу, согласно которой глаза позвоночных, включая человеческие, могли эволюционировать из единого центрального глаза древнего организма, населявшего Землю приблизительно 600 миллионов лет назад. Эти выводы были представлены в публикации журнала Current Biology.

Исследователи поставили перед собой задачу разрешить давнюю загадку эволюции: почему зрительные органы позвоночных отличаются от таковых у большинства других видов. Отмечается, что животный мир обычно располагает двумя типами светочувствительных элементов — рабдомерными и цилиарными фоторецепторами. У насекомых, моллюсков и ракообразных именно рабдомерные клетки формируют основные зрительные структуры, тогда как цилиарные, как правило, задействованы в контроле биоритмов и реакции на освещенность.

У позвоночных картина иная: в сетчатке человека свет улавливают цилиарные клетки, однако передача сигнала происходит нейронам, демонстрирующим характеристики рабдомерных клеток — уникальное сочетание, не встречающееся в других группах животного царства.

Для понимания происхождения этой особенности, ученые провели анализ расположения и функций светочувствительных клеток у 36 обширных таксономических групп. Результаты исследования привели их к заключению, что общий предок позвоночных, вероятно, был мелким червеобразным существом, обладавшим двумя боковыми и одним центральным глазом на верхней части головы, передает Science ХХI.

Согласно предложенной авторами теории, в дальнейшем предки позвоночных перешли к малоподвижному образу жизни, погружаясь в морские донные отложения. В таких условиях сложные боковые глаза утратили свою актуальность и со временем исчезли.

«Потребность ориентироваться в пространстве и понимать время суток сохранялась, поэтому мы предполагаем, что боковые глаза были редуцированы, а центральный глаз остался», — комментирует нейробиолог Том Баден.

Когда эти организмы вновь активизировали свою плавательную активность, восстановилась потребность в полноценном зрении. Ученые считают, что эволюция повторно задействовала сохранившийся центральный глаз: он усложнялся, разделялся на две части и перемещался по бокам головы, что, по мнению авторов, и привело к формированию современных парных глаз позвоночных.

Эти выводы также могут объяснить своеобразное строение человеческой сетчатки. Кроме того, ученые выдвигают предположение, что древний центральный глаз не исчез бесследно, а сохранился в виде эпифиза — шишковидной железы, расположенной в глубине мозга и участвующей в регуляции сна посредством выработки мелатонина.

В качестве аргумента авторы работы приводят пример современных животных, сохранивших рудименты подобного «третьего глаза». К ним относится гаттерия — древняя рептилия из Новой Зеландии, обладающая на верхней части головы светочувствительным органом со собственной сетчаткой и хрусталиком.