Новый тип фоторецепторов в сетчатке птиц может улучшать зрение

Ученые обнаружили ранее неизвестную структуру в сетчатке глаз некоторых певчих птиц, которая может помогать им находить и отслеживать насекомых-жертв.

Стандартное строение и новое открытие

Основу зрения птиц составляют колбочковые и палочковые фоторецепторы. У большинства птиц есть четыре типа колбочек для цветного зрения, пятый — для нецветовых задач и палочки для ночного зрения. Каждая колбочка содержит сферическую структуру — «масляную каплю», которая фильтрует свет перед его преобразованием в электрические сигналы, улучшая цветовое различение.

Однако исследователи обнаружили новый тип структуры в колбочках у группы мелких певчих птиц — мухоловок. Вместо одной масляной капли она содержит вырабатывающую энергию клеточную структуру — «мегамитохондрию», окруженную сотнями мелких оранжевых капель. Эту структуру назвали комплексом «мегамитохондрия–масляные капли» (MMOD-комплекс).

Методы исследования и функция

Открытие, сделанное в Университете Пердью, описано в журнале Scientific Reports. Исследователи изучили структуру с помощью световой и просвечивающей электронной микроскопии, а также микроспектрофотометрии, измеряющей наиболее поглощаемые длины волн света.

MMOD-комплекс работает как длиннопроходный фильтр, пропуская свет с длинами волн более 565 нм (желтый, оранжевый, красный) и поглощая более короткие волны (зеленый, синий, фиолетовый).

Расположение и возможная роль

Традиционные колбочки присутствовали по всей сетчатке мухоловок, а их плотность снижалась от центра к периферии. Однако фоторецепторы с MMOD-комплексом были обнаружены только в центральной области сетчатки.

По словам профессора Эстебана Фернандеса-Хурисича, такое расположение может помогать птицам обнаруживать летающих насекомых. «Сетчатка мухоловок, хищных птиц, которые сидят в засаде, развила новую клеточную структуру в фоторецепторе, которая может позволять им обнаруживать, отслеживать и захватывать быстро движущуюся добычу, например, насекомых».

Ведущий автор статьи Люк Тиррелл отметил: «Этот новый органоид колбочек ранее не был описан в такой форме ни у одного другого позвоночного и может позволять этим птицам видеть свой мир иначе, чем другие животные».