Морские змеи адаптировали зрение для подводного видения за 15 миллионов лет

Согласно новому исследованию, морские змеи проникли в морскую среду 15 миллионов лет назад и с тех пор эволюционируют, чтобы выживать в меняющихся условиях освещения.

Исследование под руководством Университета Плимута (Великобритания) впервые предоставило доказательства того, где, когда и как часто виды адаптировали свою способность видеть цвет.

Оно предполагает, что зрение морских змей генетически изменялось на протяжении миллионов поколений, позволяя им адаптироваться к новым средам и продолжать видеть добычу и хищников глубоко под поверхностью моря.

Неожиданно исследование, опубликованное в Current Biology, также указывает, что ныряющие морские змеи разделяют адаптивные свойства не с другими змеями или морскими млекопитающими, а с некоторыми плодоядными приматами.

Исследование возглавил доктор Бруно Симойнш, лектор по биологии животных в Университете Плимута, с участием учёных из Великобритании, Австралии, Дании, Бангладеш и Канады.

Ключевые выводы исследования:

• Быстрая адаптация: Зрение морских змей претерпело «поистине поразительные» быстрые изменения менее чем за 15 миллионов лет. Темп диверсификации у морских змей, по сравнению с их наземными и земноводными родственниками, демонстрирует сложность морской среды и необходимость постоянной адаптации.
• Разный эволюционный путь: При переходе из наземной в морскую среду зрение змей и млекопитающих эволюционировало по-разному. Морские змеи сохранили или расширили цветовое зрение, в то время как ластоногие и китообразные ещё больше его сократили.
• Генетический механизм: Исследователи проанализировали эволюцию спектральной чувствительности у аспидов (переднебороздчатых змей), изучив их опсиновые гены, ретинальные фоторецепторы и хрусталики.
• Расширенное восприятие: Результаты показали, что морские змеи прошли через быструю адаптивную диверсификацию зрительных пигментов. В частности, одна линия морских змей расширила чувствительность к УФ-синему спектру.
• Практическая польза: Это помогает змеям видеть в переменчивых световых условиях океанской толщи, поскольку они кормятся на глубине более 80 метров, но должны всплывать для дыхания каждые несколько часов.
• Параллель с приматами: У большинства позвоночных есть две копии одного гена (аллели). У некоторых плодоядных приматов эти аллели могут быть разными, расширяя цветовое зрение. Исследование предполагает, что некоторые морские змеи использовали такой же механизм для расширения подводного зрения, имея как УФ-чувствительные, так и сине-чувствительные аллели.

Как отметила доктор Кейт Сандерс, старший автор статьи, этот механизм адаптации с использованием разных аллелей одного гена, хотя и очень важный, остаётся малоизученным. Для зрения он ранее был описан только для длинноволнового опсина у некоторых приматов, и новое исследование указывает на интригующую параллель с ныряющими морскими змеями.