Морской червь Средиземноморья развил глаза «размером с жернова»
Ученые поражены открытием многощетинкового червя (полихеты) с настолько острым зрением, что оно может сравниться со зрением млекопитающих и осьминогов. Исследователи из Копенгагенского и Лундского университетов полагают, что эти черви могут иметь тайный язык, использующий УФ-свет, видимый только их собственным видом. Продвинутое зрение такого примитивного существа помогает разрешить давние дебаты об эволюции глаз.
Глаза полихеты Vanadis относительно размеров ее тела огромны. Если бы наши глаза были пропорционально такими же большими, нам потребовалась бы тачка и сила, чтобы носить лишние 100 кг.
Глаза червя весят примерно в 20 раз больше, чем вся остальная часть его головы, и кажутся гротескно непропорциональными на этом крошечном и прозрачном морском существе.
Этих червей можно найти в районе итальянского острова Понца. Они ведут ночной образ жизни. Возникает вопрос: для чего этому червю такие огромные глаза в темноте?
Нейробиолог и морской биолог Андерс Гарм из Копенгагенского университета и его коллега Майкл Бок из Лундского университета решили выяснить, дает ли большой размер глаз червю хорошее зрение.
Исследование показало, что зрение Vanadis отличное и продвинутое. Этот червь может использовать глаза, чтобы видеть мелкие объекты и отслеживать их движение.
«Это действительно интересно, потому что такая способность обычно присуща позвоночным, членистоногим (насекомые, пауки) и головоногим (осьминоги, кальмары). Впервые такое продвинутое и детальное зрение продемонстрировано за пределами этих групп. Его зрение сопоставимо со зрением мышей или крыс, несмотря на относительно простую организацию и крошечный мозг», — говорит Гарм.
УФ-свет и тайный язык
Прозрачность червя, за исключением глаз, которые должны регистрировать свет, означает эволюционный компромисс. Становясь видимым, червь чем-то жертвует, значит, преимущества от глаз должны перевешивать последствия.
Частично объяснение может заключаться в том, что эти черви видят ультрафиолетовый свет, невидимый для человека. Это может указывать на то, что цель его глаз — видеть биолюминесцентные сигналы в темноте ночного моря.
«У нас есть теория, что черви сами являются биолюминесцентными и общаются друг с другом с помощью света. Если использовать обычный синий или зеленый свет, можно привлечь хищников. Но если вместо этого червь использует УФ-свет, он останется невидимым для животных, кроме особей своего вида. Поэтому наша гипотеза заключается в том, что они развили острое УФ-зрение, чтобы иметь тайный язык, связанный со спариванием», — говорит Гарм.
Значение для робототехники и эволюционной истории
Открытие также привело к началу сотрудничества с исследователями в области робототехники из Университета Южной Дании (SDU), которые ищут технологическое вдохновение в биологии.
«Мы работаем над тем, чтобы понять, как животные с такими простыми мозгами могут обрабатывать всю информацию, которую, вероятно, собирают такие большие глаза. Это предполагает, что в их нервной системе есть очень умные способы обработки информации. И если мы сможем обнаружить эти механизмы математически, их можно будет интегрировать в компьютерные чипы и использовать для управления роботами», — объясняет Гарм.
Глаза Vanadis также интересны для эволюционной теории, поскольку могут помочь разрешить один из серьезных академических споров: эволюционировали ли глаза только один раз или возникали несколько раз независимо в истории эволюции.
Глаза Vanadis устроены просто, но обладают продвинутой функциональностью. При этом они эволюционировали за относительно короткий эволюционный промежуток времени — всего за несколько миллионов лет. Это означает, что они должны были развиваться независимо от, например, человеческих глаз, и что развитие зрения даже с высоким уровнем функций возможно за относительно короткое время.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology.