В океані ховається істота з тисячами крихітних очей: тепер ми знаємо, навіщо вони їй (фото)

Океан вкриває понад 70% поверхні планети і є домівкою для безлічі химерних істот, наприклад маленьких хітонів, чиї сегментовані панцири вкриті тисячами опуклих крихітних очей. Дослідникам уже відомо, що вони складаються з мінералу під назвою арагоніт, проте причина виникнення такої кількості очей досі вислизала від дослідників, пише Science Alert.

Ці тисячі оченят являють собою крихітні та примітивні органи чуття, але вчені вважають, що вони дійсно допомагають хітонам бачити, а саме розрізняти форми та світло. Водночас у деяких видів хітонів є менші "очні плями", які функціонують як окремі пікселі, подібно до компонентів складного ока комах або креветок-богомолів. Простими словами, вся ця система очей утворює зоровий сенсор, розподілений по панциру хітона.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У новому дослідженні команда з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі зосередилася на вивченні того, як виникли ці зорові системи. Автори дослідження запевняють, що виявили дивовижну еволюційну моторність хітонів, що мешкають у скелях: їхні пращури успішно розвинули очі в чотирьох різних випадках. У результаті цієї еволюції в сучасних хітонів з'явилися два абсолютно різних типи зорових систем.

За словами провідної авторки дослідження Ребеки Варні, вони з командою виходили з того, що в сучасних морських хітонів існує два типи очей, а тому вчені не розраховували виявити чотири незалежні джерела походження. Однак це сталося: у хітонів очі розвивалися чотири рази, двома різними способами, що вельми здивувало дослідників.

Під час аналізу команда реконструювала еволюційну історію очей хітонів. Для цього вчені порівняли скам'янілості та проаналізували зразки НК, взяті зі зразків, що зберігаються в Музеї природної історії Санта-Барбари. У результаті їм вдалося зібрати воєдино еволюційне древо хітонів.

Результати роботи вчених показують, що дві зорові системи цих морських істот розвивалися двічі й у швидкій послідовності. Цікаво, що групи, які прийшли до схожих систем очей, не були найбільш тісно пов'язані між собою — фактично, вони були далекими родичами, розділеними мільйони років тому.

В однієї групи хітонів очні плями з'явилися 260-200 мільйонів років тому, за часів тріасу, коли на Землі вперше з'явилися динозаври. Водночас інша група хітонів розвинула очі лише в юрському періоді — близько 200-150 мільйонів років тому.

Наступний виток еволюції стався між 150 і 100 мільйонами років тому, під час крейдяного періоду: тоді в хітонів Toniciinae та Acanthopleurinae еволюціонували очі-раковини. У підсумку це зробило їх найостаннішими лінзоподібними очима, що з'явилися, про які сьогодні відомо науці. Четвертий етап стався між 75 і 25 мільйонами років тому. У цей період в іншої гілки хітонів знову з'явилися очні плями.

За словами Варні, вони з колегами виявили, що кількість очей та їхня складність безпосередньо залежить від кількості щілин на тілі хітонів: що менше щілин, то менша кількість очей розвивалася в істот, проте їхня система була складнішою. Водночас у хітонів із більшою кількістю щілин розвивалася більша кількість очних плям, але вони були простішими.

Автори дослідження планують продовжити роботу, щоб зрозуміти, як очні структури хітонів передають візуальну інформацію їхньому мозку. Наразі вченим відомо, що принаймні в одного виду хітонів складніші очі-мушлі надсилають візуальну інформацію для обробки до кільцеподібної нервової структури, яка оточує все їхнє тіло. Зорові нерви фактично під'єднані до цього кільця, що дає їм змогу визначити місце розташування об'єкта залежно від того, які частини кільця активізуються.

Раніше Фокус писав про те, що серед восьми рук у восьминога є одна — найулюбленіша.