Ученые обнаружили в мозге следы «третьего глаза»

Международная команда ученых сделала важное открытие: глаза позвоночных, включая человеческие, могли возникнуть от единственного центрального глаза древнего создания, существовавшего около 600 миллионов лет назад. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Current Biology.

Авторы статьи стремились пролить свет на одну из давних загадок эволюции: почему анатомия глаз позвоночных существенно отличается от глаз большинства других животных. В животном мире обычно выделяют два типа светочувствительных клеток — рабдомерные и цилиарные фоторецепторы. Например, у насекомых, моллюсков и ракообразных рабдомерные клетки составляют основу глаз, в то время как цилиарные клетки в основном регулируют биологические ритмы и реагируют на уровень освещения.

В отличие от них, у позвоночных ситуация совершенно иная: сетчатка человека использует цилиарные клетки для восприятия света, но информация передается нейронам, которые имеют признаки рабдомерных клеток. Подобная комбинация не наблюдается нигде в животном царстве.

Чтобы выяснить, как могла сформироваться такая структура, исследователи проанализировали расположение и функции светочувствительных клеток у 36 крупных групп животных. В результате они пришли к выводу, что общий предок позвоночных напоминал маленькое червеобразное существо с двумя боковыми глазами и одним центральным глазом на верхней части головы.

Согласно мнению авторов, предки позвоночных затем перешли к малоподвижному образу жизни и начали закапываться в морское дно. В таких условиях сложные боковые глаза стали ненужными и в конечном итоге исчезли.

«Потребность в понимании, где верх и низ, или какое сейчас время суток, не исчезает. Мы предполагаем, что боковые глаза были утрачены, а центральный глаз сохранился», — объясняет нейробиолог Том Баден.

В дальнейшем, когда эти существа вернулись к активному плаванию, им снова понадобилось полноценное зрение. Исследователи предполагают, что эволюция «переиспользовала» сохранившийся центральный глаз: он постепенно усложнялся, разделялся на две части и смещался к бокам головы, что в конечном итоге привело к формированию современных парных глаз позвоночных.

Авторы работы уверены, что именно это объясняет необычное устройство человеческой сетчатки.

Кроме того, исследователи выдвинули гипотезу, что древний центральный глаз полностью не исчез и сохранился в виде эпифиза — шишковидной железы, находящейся в глубине человеческого мозга. Эта железа играет важную роль в регуляции сна, вырабатывая мелатонин.

У некоторых современных животных остатки такого «третьего глаза» до сих пор можно наблюдать. Например, у гаттерии — древней рептилии из Новой Зеландии — на верхней части головы находится светочувствительный орган с собственной сетчаткой и хрусталиком.

Читайте также: