Учёные обнаружили первое существо с глазами, использующими как преломляющую, так и отражающую оптику
Исследователь из Флоридского Атлантического университета доктор Тамара Франк в составе международной команды обнаружила первого позвоночного, чьи глаза используют для фокусировки света не линзы, а зеркала. Результаты опубликованы в январском номере журнала Current Biology.
Статья «Новый тип глаза позвоночного, использующий и рефракционную, и рефлекторную оптику» описывает необычные глаза рыбы-призрака (Dolichopteryx longipes). Эти глаза трубчатые, что характерно для многих рыб, обитающих в сумеречной зоне океана, где очень мало фонового света.
Необычное строение глаз
Каждый глаз рыбы разделён на две части: одна смотрит вверх, другая — вниз, создавая впечатление, что у рыбы четыре глаза. У других глубоководных рыб с разделёнными глазами верхняя часть имеет линзу для фокусировки света. Однако на таких глубинах слишком мало восходящего света, и линза в нижней части глаза слишком ослабила бы его. Поэтому у других рыб нижняя часть глаза без линзы даёт размытое изображение.
Рыба-призрак решает эту проблему иначе: она фокусирует свет в нижней части глаза с помощью зеркала, а не линзы.
Отражающий механизм фокусировки
Свет попадает в нижнюю часть глаза и отражается от зеркала, состоящего из стопок кристаллов. Эти стопки расположены примерно параллельно, но их угол меняется по поверхности зеркала, придавая ему вогнутую форму. Компьютерное моделирование доктора Джулиана Партриджа показало, что ориентация пластин в изогнутой поверхности зеркала идеально фокусирует отражённый свет на сетчатке рыбы.
Это первый известный случай использования такого фокусирующего механизма у позвоночных.
Отличие от других животных
Многие глубоководные или ночные животные (включая собак и кошек) используют отражающий слой (тапетум) за сетчаткой, чтобы повысить светочувствительность глаз (поэтому их глаза светятся в темноте). Этот слой удваивает чувствительность, но не может фокусировать свет.
У рыбы-призрака зеркало расположено перед сетчаткой и именно фокусирует свет, создавая изображение, которое намного ярче, чем могла бы дать линза.
Уникальная находка
Вид был описан 120 лет назад, но ранее найденные мёртвые экземпляры были сильно повреждены, и об их зрении почти ничего не было известно.
Экспедиция под руководством доктора Ханса-Йоахима Вагнера на немецком судне Sonne использовала специальную открывающуюся/закрывающуюся сеть «Такер Трал» с термоизолированной ёмкостью для сбора. Это позволило впервые поймать живую особь этой редкой рыбы с глубины 700 метров над жёлобом Тонга у Самоа. Снимки живой рыбы сразу показали необычное строение глаз, которое было детально изучено позже.