Американские ученые выяснили, что некоторые примитивные морские беспозвоночные сохранили органы зрения, представляющие собой ранние стадии эволюции глаза. Таким же образом могли быть устроены глаза у предковых групп, давших начало позвоночным. Это поставило под сомнение справедливость одного из самых известных доводов креационистов против эволюции.
Давно известно, что скудность данных, объясняющих механизм возникновения глаза позвоночных, является типичным аргументом креационистов — людей, не верящих в то, что современные формы жизни являются результатом длительной эволюции. Они считают, что столь сложная структура не могла развиться в результате накопления случайным образом возникающих мутаций. Еще один довод противников эволюционной теории — отсутствие живых существ, которые несли бы промежуточные варианты глаза.
Однако недавно и этот аргумент против эволюции признан несостоятельным (как, впрочем, и большинство других). Американские ученые выяснили, что органы зрения некоторых примитивных морских беспозвоночных представляют собой ранние стадии эволюции глаза. Авторы этого исследования работали с существом, называющимся Lingula anatina. Это забавное животное, чем-то напоминающее двустворчатого моллюска, на самом деле относится к группе плеченогих (Brachiopoda), которые являются близкими родственниками позвоночных. Как правило, это небольшие животные, которые обитают в морях и океанах. Они ведут прикрепленный образ жизни, их тело закрыто двустворчатой раковиной, из-под которой время от времени высовываются своеобразные "ловчие руки" — изогнутые структуры, покрытые ресничками. С помощью них плеченогие ловят свою добычу.
Считается, что эти существа появились на Земле около 500 миллионов лет назад. Прежде они были весьма многочисленны и являлись основными морскими донными фильтраторами (сейчас таковыми являются двустворчатые моллюски). Но на рубеже палеозойской и мезозойской эры (251,4 миллиона лет назад), во время Великого пермско-триасового вымирания, большая часть этих животных почему-то исчезла (возможно, их вытеснили двустворчатые моллюски, чей фильтрационный аппарат был куда более совершенным), и лишь четыре отряда плеченогих дожили до наших дней.
До сих пор, однако, биология многих видов плеченогих оставалось неизвестной, поскольку эти животные достаточно плохо приживаются в морских аквариумах. В частности, ученые не знали, способны ли они видеть свет. В данном случае исследователей заинтересовали "подозрительные" темноокрашенные структуры, расположенные на передней и задней частях тела лингул.
После серии экспериментов биологи выяснили, что эти темные пятна состоят из двух нейронов, один из которых способен реагировать на свет, а второй содержит молекулы пигмента. Обе нервные клетки соединяются с нервным центром, который, судя по всему, выполняет функции зрительного отдела мозга позвоночных (по крайней мере, похож по строению). Все это указывает на то, что данная структура является весьма примитивным органом зрения.
Чтобы проверить это предположение, ученые решили выяснить, активны ли в странных нейронах гены фоторецепторов — структур, необходимых для реакции на изменение освещенности. Оказалось, что эти гены действительно работают в ядрах данных нейронов. Более того, активность этих генов начинается в клетках эмбриона, когда он достигает возраста 36 часов и представляет собой чашеобразный комок клеток. Интересно, что на этой столь ранней стадии развития у плеченогих еще нет самих нейронов, однако биологи выяснили, что поверхность личинки буквально целиком и полностью покрыта маленькими фоторецепторами. Однако зачем они нужны плеченогим в столь раннем возрасте?
Дело в том, что личинки брахиопод, в отличие от взрослых, весьма активны, поскольку именно им приходится расселяться и захватывать новые местообитания. Эти малыши перемещаются в толще воды при помощи биения жгутиков. Ученые поставили эксперимент: поместили личинок в аквариум, один участок которого был освещен. В результате, всего за 20 минут на нем оказалось вдвое больше животных, чем в темных местах.
Это может означать, что фоторецепторы плеченогих улавливают направление, откуда исходит свет, и после этого существа изменяют ритм и направление движений жгутиков. Тяга же к свету у личинок вполне понятна — там, где более светло, морское дно, скорее всего, не занято (ведь многие сидячие морские животные, например, кораллы, имеют способность поглощать свет), а значит, это хорошее место для того, чтобы осесть на нем и спокойно превратиться во взрослое животное. Кроме того, свет означает наличие фитопланктона (микроскопических водорослей), которыми данные личинки питаются.
Итак, как показывают исследования американских биологов, простые глаза свойственны даже весьма примитивным существам. А принцип их работы точно такой же, как и у глаз позвоночных — светочувствительная клетка выполняет функцию сетчатки, а пигментированная — подстилающего слоя, поглощающего избыток света. Все это есть и у позвоночных, и у членистоногих, и у головоногих моллюсков — существ, чьи глаза являются наиболее совершенными.
Кстати, похожие примитивные глазки имеются у личинок и даже некоторых взрослых форм других групп, родственных позвоночным, — иглокожих (Echinodermata), полухордовых (Hemichordata) и щетинкочелюстных (Chaetognatha). По всей видимости, они достались им в наследство от общих предков. После чего у животных из вышеупомянутых групп дальнейшего развития глаз не произошло, поскольку они ведут не очень подвижный образ жизни. А вот активные предки позвоночных, которым было необходимо острое зрение (иначе просто не видишь, куда плывешь), довели этот орган до совершенства.
Так что, как видите, в истории с глазами нет никакого эволюционного разрыва, наоборот, хорошо прослеживаются все основные этапы формирования данного органа. Поэтому считать, что глаз позвоночных является хорошим доказательством невозможности эволюции, по меньшей мере, странно.
Источник: Pravda.ru
13-10-2015 Просмотров:6420 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Российский энтомолог уточнил размеры жука , который считается самым маленьким свободно живущим насекомым. Оказалось, что самые крошечные представители этого вида не превышают по длине трети миллиметра. Самый маленький жук Scydosella musawasensisК...
08-12-2015 Просмотров:12946 Заповедники России Антоненко Андрей
Кратко о заповеднике "Азас" Растительный мир заповедника “Азас” Животный мир заповедника “Азас” География заповедника “Азас” Климат Тоджинской котловины (заповедника “Азас”) Геология Тоджинской котловины (заповедника “Азас”) Рельеф Тоджинской котловины (заповедника “Азас”) Гидрология Тоджинской котловины (заповедника “Азас”) Почвы заповедника "Азас" Кратко...
19-11-2011 Просмотров:10086 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
По новым данным, на великое вымирание ушло менее 200 тыс. лет. Оно сопровождалось очень быстрыми изменениями атмосферной концентрации двуокиси углерода. Фото Rae AllenРазличные методы дают примерно одну и ту же дату:...
01-03-2013 Просмотров:15073 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Шрам на морде гадрозавра после удара тираннозавра — первый известный учёным случай затянувшейся раны у динозавра. Обратите внимание на продолговатое образование в правой части снимка. (Фото авторов работы.)Это наводит на мысль...
25-12-2010 Просмотров:10918 Новости Антропологии Антоненко Андрей
Учёные расшифровали полный геном людей, живших примерно 50 тысяч лет назад бок о бок с неандертальцами и анатомически современными людьми. Это позволило узнать положение "новичков" на родственном древе и выявить...
Палеонтологи открыли "пропавшее звено" между древними биолюминесцентными насекомыми и современными светлячками — исключительно хорошо сохранившегося жука, заключенного в янтаре сто миллионов лет назад. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of…
Группа ученых под руководством профессора СПбГУ Андрея Козлова и руководителя лаборатории онкоэкологии НИИ онкологии имени Н.Н. Петрова Марка Забежинского больше года наблюдала за золотыми рыбками. В итоге исследователи пришли к…
Ранние исследования эволюции хромосом показали, что Y-хромосома к настоящему моменту утратила всё, за исключением нескольких первоначальных генов, и оказалась на грани исчезновения. Эораптор, один из самых первых динозавровОднако сравнение с целым…
Африканские рыбы нотобранхии Nothobranchius kadleci и Nothobranchius furzeri достигают половой зрелости в рекордные сроки — всего лишь за 17–18 дней с момента появления на свет. Нотобранхии N. kadleci достаточно 17 дней,…
Самая низкая температура на Земле составляет -98°C, выяснили ученые. Новый температурный рекорд был зафиксирован на севере Антарктиды. По мнению исследователей, температура может упасть и еще ниже, если для этого будут подходящие условия. АнтарктидаНесмотря на то, что человечество исследовало…
Одним из самых интересных животных, попавшихся на глаза Чарльзу Дарвину во время его знаменитого кругосветного путешествия, был волк (или лисица) Фолклендских островов — совершенно ручное существо размером с лабрадор-ретривера. Волки,…
На первый взгляд Poposaurus gracilis может показаться динозавром. Эта рептилия, жившая 225 млн лет назад, стояла на двух ногах, имела маленькие передние конечности и носила длинный, сужающийся хвост, который позволял…
Ранние девонские тетраподы Acanthostega идеально подходят на роль переходной формы между рыбами и амфибиями. Они все еще похожи на рыб, но уже обладают вполне отчетливыми лапами. Именно акантостеги и подобные…
Неудивительно, что Лу Джост (Lou Jost) из организации EcoMinga Foundation сразу и не заметил новый вид орхидей, ведь цветки растения и вправду крохотные. Новая орхидея неспроста выглядит замёрзшей: каждую ночь она…