Органы зрения морских звёзд расположены очень необычно — на концах лучей, которые также называют руками. Эти животные — одни из древнейших. На Земле они появились около 530 миллионов лет назад. Да и история их изучения насчитывает несколько столетий. И всё же, с биологией морских звёзд связана одна из загадок эволюции зрения: являются ли красные пятна на лучах этих иглокожих полноценными глазами, формирующими картину происходящего, или же простейшей структурой, различающей лишь интенсивность света?
Оказывается, что видят подводные обитатели довольно хорошо. К тому же, это открытие в очередной раз подтверждает, что простые зрительные структуры могли эволюционировать в сложные глаза, такие как у млекопитающих и человека.
К таким выводам пришли биологи из университета Копенгагена (Kobenhavns Universitat), в результате изучения морских звёзд вида Linckia laevigata. Эти животные обитают на мелководных рифах Индийского и Тихого океанов.
То, что у звёзд рода Linckia повышена чувствительность к свету, говорит наличие белка опсина, продукта клеточной экспрессии в нервной системе животного.
"Мы не понимали, обеспечивают ли эти рецепторы морских звёзд полноценной картинкой или просто сигнализируют об увеличении или уменьшении интенсивности света", — говорит ведущий автор исследования Андерс Гарм (Anders Garm).
Биологи провели эксперимент. Для этого они собрали несколько здоровых морских звёзд и удалили трети из них кончики лучей с фоторецепторами. Похожую операцию провели с другой третью группы, но оставили их "глаза" невредимыми. Всех остальных пойманных животных учёные не трогали (контрольная группа). После этого всех "испытуемых" поместили на песок в некоторой удалённости от рифа. Если они не смогли бы добраться до своей естественной среды обитания, то начали бы голодать.
Звёзды из третьей группы, которых учёные не резали, довольно быстро добрались прямо до кораллового рифа. "Слепые" звёзды тоже начали быстро двигаться, но хаотично, а значит, им не хватало глаз, чтобы определить, где находится дом. Оказывается, зрячие звёзды действительно формируют картинку, по которой ориентируются, когда ищут родные места. Это означает, что их простая нервная система способна обрабатывать визуальную информацию.
"Никто ранее не предполагал, что морские звёзды способны визуализировать изображения", — говорит коллега Гарма из университета Лунда Дэн-Эрик Нилльсон (Dan-Eric Nilsson).
С точки зрения эволюции исследование представляет собой большую ценность. Эти результаты предполагают, что глаза морских звёзд близки по структуре к первым органам зрения, способным формировать изображения.
В более совершенных органах зрения фоторецепторы строятся либо из микроворсинок, либо из ресничек, а у морских звёзд есть и то, и другое.
По словам Гарма, эволюция зрения произошла в первую очередь потому, что животным необходимо было найти путь домой.
О результатах своей работы Гарм и его коллеги сообщили на ежегодном собрании Сообщества экспериментальной биологии (Society for Experimental Biology).
Также по теме:
Глубоководные кальмары отвлекают хищника отброшенными конечностями
Морские хищники используют для поимки жертвы язык жестов
Гигантский морской огурец ест с помощью ануса
Животное с "радужной" шерстью оказалось слепым
Крысы двигают глазами в противоположных направлениях
