Исследователи из Копенгагенского и Лундского университетов были ошеломлены открытием щетинистого червя, который обладает зрением таким же острым, как у млекопитающих, сообщает «scitechdaily».
Глаза червя весят примерно в двадцать раз больше, чем остальная часть головы, и кажутся гротескно неуместными на этом крошечном и прозрачном морском существе. Как будто к его телу были привязаны два гигантских блестящих красных воздушных шара.
Щетинистых червей Vanadis, также известных как полихеты, можно найти вокруг итальянского острова Понца, к западу от Неаполя. Черви ведут ночной образ жизни и исчезают из виду, когда солнце находится высоко в небе. Так что же делает эта полихета со своими свистящими глазками после наступления темноты? И для чего они нужны?
Нейро- и морской биолог Андерс Гарм из Копенгагенского университета не мог пройти мимо этого вопроса. Отложив в сторону другие планы, исследователь почувствовал необходимость погрузиться в исследование и попытаться выяснить это. Он попался на крючок, как только его коллега Майкл Бок из Лундского университета показал ему запись щетинистого червя.
«Вместе мы решили разгадать тайну того, почему почти невидимый, прозрачный червь, который питается глубокой ночью, эволюционировал, чтобы обзавестись огромными глазами. Таким образом, первая цель состояла в том, чтобы ответить на вопрос, наделяют ли большие глаза червя хорошим зрением», — говорит Майкл Бок, который вместе с Андерсом Гармом (Anders Garm) написал новую исследовательскую статью, посвященную именно этому.
Оказывается, зрение у ванадисов отличное и развитое. Исследования показали, что этот червь может использовать свои глаза, чтобы видеть мелкие предметы и отслеживать их перемещения.
«Это действительно интересно, потому что такая способность, как правило, зарезервирована для нас, позвоночных, наряду с членистоногими (насекомыми, пауками и т. д.) и головоногими моллюсками (осьминоги, кальмары). Это первый случай, когда такой продвинутый и подробный взгляд был продемонстрирован за пределами этих групп. На самом деле, наши исследования показали, что червь обладает выдающимся зрением. Его зрение находится на одном уровне с мышами или крысами, несмотря на то, что это относительно простой организм с крошечным мозгом», — говорит Гарм.
Именно это делает глаза и необычайное зрение червя уникальными в животном мире. И именно эта комбинация факторов, связанных с щетинистым червем Ванадис, действительно привлекла внимание Андерса Гарма. Работа исследователя сосредоточена на понимании того, как простые нервные системы могут иметь очень сложные функции, что определенно имело место в данном случае.
На данный момент исследователи пытаются выяснить, что заставило червя развить такое хорошее зрение. Черви прозрачны, за исключением их глаз, которые должны регистрировать свет, чтобы функционировать. Поэтому они не могут быть прозрачными по своей сути. Это означает, что они имеют эволюционные компромиссы. Поскольку становление видимым, должно быть, дорого обошлось ванади, что-то в эволюционных преимуществах его глаз должно перевесить последствия.
Что именно получают черви, остается неясным, особенно потому, что это ночные животные, которые прячутся в течение дня, когда глаза обычно работают лучше всего.
«Никто никогда не видел червя днем, поэтому мы не знаем, где он прячется. Поэтому нельзя исключать, что его глаза используются и днем. Что мы знаем точно, так это то, что его самые важные действия, такие как поиск пищи и спаривание, происходят ночью. Так что, вполне вероятно, что именно в этот момент важны его глаза», — говорит Андерс Гарм.
Частично это можно объяснить тем, что эти черви видят другие длины волн света, чем мы, люди. Их зрение ориентировано на ультрафиолетовый свет, невидимый человеческому глазу. И, по словам Гарма, это может указывать на то, что цель его глаз — видеть биолюминесцентные сигналы в кромешной тьме ночного моря.
«У нас есть теория, что черви сами по себе биолюминесцентны и общаются друг с другом с помощью света. Если вы используете обычный синий или зеленый свет в качестве биолюминесценции, вы также рискуете привлечь хищников. Но если вместо этого червь использует ультрафиолетовое излучение, он останется невидимым для других животных, кроме представителей своего вида. Таким образом, наша гипотеза заключается в том, что они развили острое ультрафиолетовое зрение, чтобы иметь секретный язык, связанный с спариванием», — говорит Гарм, продолжая:
«Также может быть, что они ищут УФ-биолюминесцентную добычу. Но, несмотря на это, это делает вещи по-настоящему захватывающими, поскольку УФ-биолюминесценция еще не наблюдалась ни у одного другого животного. Поэтому мы надеемся, что сможем представить это в качестве первого примера», — говорит исследователь.
По словам Гарма, глаза Ванадиса также интересны с точки зрения эволюционной теории, потому что они могут помочь разрешить один из самых тяжелых академических споров, связанных с теорией: эволюционировали ли глаза только один раз и эволюционировали во все формы, которые мы знаем сегодня, или они возникали несколько раз, независимо друг от друга, в эволюционной истории.
Глаза Ванадиса устроены просто, но оснащены расширенным функционалом. В то же время они эволюционировали за относительно короткий эволюционный промежуток времени всего в несколько миллионов лет. Это означает, что они должны развиваться независимо от, например, человеческих глаз, и что развитие зрения, даже при высоком уровне функций, возможно за относительно короткое время.