Новое исследование показывает влияние доисторической ночной жизни на зрение млекопитающих
Со времён динозавров большинство видов дневных млекопитающих сохранили отпечаток ночного образа жизни в строении своих глаз. Люди и другие антропоидные приматы, такие как обезьяны и человекообразные обезьяны, — единственные группы, отклоняющиеся от этой модели, согласно новому исследованию Техасского университета в Остине и Университета Мидвестерн.
Результаты, опубликованные в предстоящем выпуске Proceedings of the Royal Society B, впервые предоставляют масштабные доказательства «теории ночного бутылочного горлышка». Эта теория предполагает, что сенсорные признаки млекопитающих были глубоко сформированы длительным периодом адаптации к ночному образу жизни в мезозойскую эру, длившуюся с 250 до 65 миллионов лет назад.
«Тот факт, что почти у всех ныне живущих млекопитающих форма глаз выглядит "ночной" по сравнению с другими амниотами [млекопитающими, рептилиями и птицами], свидетельствует о сильном влиянии, которое эволюционная история может оказывать на современную анатомию», — говорит Крис Кирк, доцент антропологии Техасского университета в Остине.
По словам Кирка, ранние млекопитающие были преимущественно ночными в мезозое отчасти как стратегия избегания хищничества со стороны активных днём динозавров.
«Немного удивительно до сих пор видеть эффекты этого долгого периода ночной жизни у ныне живущих млекопитающих спустя более 65 миллионов лет после вымирания не-птичьих динозавров, но именно это мы и обнаружили», — отмечает Кирк.
Исследовательская группа под руководством Маргарет Холл, эволюционного биолога из Аризонского колледжа остеопатической медицины Университета Мидвестерн, проанализировала одну из крупнейших когда-либо собранных баз данных по морфологии глаза. Используя выборку глазных яблок 266 видов млекопитающих, исследователи с помощью многомерного статистического метода показали, что активные днём или ночью млекопитающие демонстрируют лишь незначительные различия в морфологии глаза.
Затем учёные сравнили глаза млекопитающих, птиц и ящериц, используя соотношение размера роговицы и длины глаза — два функционально важных показателя способности глаза пропускать свет и формировать чёткие изображения. Эти анализы показали, что дневные (активные только днём) и катемеральные (активные и днём, и ночью) млекопитающие не различаются по форме глаз. При этом обе группы имеют форму глаз, очень похожую на таковую у ночных птиц и ящериц. Эти результаты показывают, что у большинства дневных млекопитающих форма глаз выглядит «ночной» по сравнению с другими позвоночными.
Одной из вероятных причин этих результатов, по словам Кирка, является то, что после вымирания не-птичьих динозавров некоторые ночные млекопитающие стали дневными, и давление для эволюции формы глаз для острого дневного зрения, как у других дневных позвоночных, уменьшилось.
Антропоидные приматы — единственная группа млекопитающих, заново развившая форму глаза для детального дневного зрения. Как и у дневных птиц и ящериц, у большинства антропоидов маленькая роговица относительно длины глаза как адаптация для повышения остроты зрения.
Кирк отмечает, что исследование даёт более глубокое понимание сенсорных систем человека и нашей внутренней связи с нашими ближайшими живыми родственниками-приматами: обезьянами и человекообразными обезьянами.
«Люди и другие антропоидные приматы настолько зависят от зрения во всём, что они делают, — говорит Кирк. — В этом случае мы радикально отличаемся от других млекопитающих. Мы обнаружили, что отличительная форма глаз, которая отделяет людей от большинства других млекопитающих, эволюционировала очень давно — ещё при происхождении антропоидных приматов».