Учёные обнаружили у хамелеонов зрительные нервы, похожие на телефонный шнур, которые упустили из виду Аристотель и Ньютон
Современная визуализация раскрыла секрет почти 360-градусного обзора хамелеонов и их способности смотреть в две разные стороны одновременно. За их выпуклыми глазами скрываются два длинных, закрученных в спираль зрительных нерва — структура, не встречающаяся у других ящериц.
«Глаза хамелеонов похожи на камеры наблюдения, двигающиеся во всех направлениях, — объяснил Хуан Даса, соавтор нового исследования. — Они двигают глазами независимо, сканируя окружение в поисках добычи. А в момент обнаружения цели глаза координируются и смотрят в одном направлении, чтобы рассчитать, куда выстрелить языком».
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Неожиданное открытие в старом объекте
Уникальную форму зрительного нерва впервые заметили в 2017 году на КТ-скане крошечного листового хамелеона (Brookesia minima). Учёные были удивлены, что эту структуру не описали раньше, учитывая многовековой интерес к хамелеонам.
История заблуждений
- Аристотель (IV век до н.э.) ошибочно полагал, что у хамелеонов нет зрительных нервов, а глаза напрямую соединены с мозгом.
- Доменико Панароли (середина 1600-х) утверждал, что нервы есть, но они не перекрещиваются, что якобы позволяет глазам двигаться независимо. Эту теорию позже поддержал Исаак Ньютон в своей книге «Оптика» (1704).
- Клод Перро (1669) изобразил нервы перекрещивающимися, но его точный рисунок остался незамеченным.
- Последующие учёные в XIX и XX веках описывали лишь части структуры (например, С-образную форму), но не полную спираль.
Почему открытие сделали только сейчас?
Традиционное препарирование часто смещало или разрушало нежные зрительные нервы, скрывая их истинную форму. Современная КТ-визуализация и открытые данные проекта oVert (открытая коллекция 3D-моделей анатомии позвоночных) позволили увидеть структуру без повреждения образцов.
Исследование и эволюция
Учёные проанализировали КТ-сканы более 30 ящериц и змей, включая три вида хамелеонов. У всех хамелеонов зрительные нервы были значительно длиннее и сильнее закручены, чем у других ящериц.
Изучение эмбрионов вуалевого хамелеона (Chamaeleo calyptratus) показало, что нервы изначально прямые, но перед вылуплением удлиняются и образуют петли. К моменту рождения глаза уже полностью подвижны.
Функция «телефонного шнура»
У позвоночных с ограниченной подвижностью шеи (как у хамелеонов) глаза должны двигаться активнее. Спиралевидный нерв, подобный витому шнуру старых телефонов, даёт глазу дополнительную длину и снижает напряжение при широком диапазоне движений. Аналогичная адаптация есть у некоторых беспозвоночных, например, у мух-телефорид.
«Они максимизируют диапазон движения глаза, создавая эту спиральную структуру», — пояснил Хуан Даса.
Открытие показывает, что даже после тысячелетий наблюдений природа продолжает удивлять. Учёные планируют выяснить, есть ли подобные адаптации у других древесных ящериц.