Глубоководные креветки эволюционировали для жизни в биолюминесцентном мире

Свет является основным драйвером эволюции зрения у креветок, согласно новому исследованию Международного университета Флориды (FIU), опубликованному на этой неделе в Nature Communications.

Глубокое море — тёмное место, где единственный свет исходит от светящихся животных (биолюминесценция) и случайных слабых проблесков с поверхности. Исследование под руководством биолога Даниэль ДеЛео показывает, что глубоководные животные используют этот свет для навигации в океане и потенциально для различения разных источников биолюминесценции. В работе изучалась группа глубоководных креветок Oplophoroidea, способных мигрировать на огромные расстояния по вертикали в толще воды.

У некоторых из этих креветок есть специальные светящиеся органы, которые они используют для маскировки, защиты и, возможно, даже коммуникации. Учёные выяснили, что у этих креветок эволюционировали зрительные системы с разнообразием специальных светочувствительных белков, помогающих им ориентироваться в их биолюминесцентном мире.

"Поскольку примитивные глаза эволюционировали в океанах во время кембрийского взрыва около 540 миллионов лет назад — времени, когда, как мы теперь знаем, биолюминесценция уже существовала — понимание того, как разные источники света влияют на зрение у современных видов, может пролить свет на их влияние на ранних животных", — сказала ДеЛео.

Белки, называемые опсинами, позволяют креветкам видеть диапазон цветов, включая окружающий и биолюминесцентный синий свет. Возможно, они способны отличать собственное свечение от биолюминесценции других существ. Исследование показало, что у креветок, мигрирующих в более мелкие воды, где доступно больше света, наблюдается большее разнообразие этих светочувствительных белков.

По словам Хизер Брэкен-Гриссом, биолога FIU, это, вероятно, связано с необходимостью видеть более широкий спектр цветов для навигации и выживания в их более сложной световой среде.

"Мы только начинаем понимать, как зрительные системы эволюционировали в средах с ограниченным светом и как животные могут использовать биолюминесцентные сигналы для общения друг с другом. Ещё многое предстоит узнать, но это исследование может проложить путь для будущих работ с другими глубоководными группами", — отметила Брэкен-Гриссом.

Эта работа улучшает понимание того, как глубоководные животные не только живут, но и процветают в таких экстремальных и тёмных условиях. Исследование предполагает, что навигация в разных световых средах глубокого моря важна, особенно для тех, кто мигрирует на более мелководье. Эти белки-опсины также могут играть особую роль в помощи креветкам распознавать, какие животные являются друзьями, а какие — потенциальными врагами.