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
20-08-2016 Просмотров:5647 Новости Генетики Антоненко Андрей
Генетические исследования, проведенные в Медицинском центре Чикагского университета, показали, что HOX-гены, отвечающие за формирование конечностей, отвечают у рыб за формирование плавников. Подробности исследования опубликованы в журнале Nature. КонечностиУченые под руководством Нила...
13-06-2017 Просмотров:4689 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Международной группе ученых во главе с немецкими исследователями удалось определить возраст самых древних останков человека разумного (Homo sapiens), обнаруженных ранее в Марокко. Согласно результатам исследования, опубликованным в научном журнале Nature,...
28-01-2011 Просмотров:10516 Новости Метеорологии Антоненко Андрей
Повышение температуры северной части Атлантического океана до самых высоких показателей за две тысячи лет, вероятно, усилило потепление в Арктике. Шпицберген (фото tensaibuta) Международная группа учёных под руководством Роберта Шпильгагена из Академии...
14-03-2013 Просмотров:10370 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Когда пчела находит цветы, в которых много нектара, она возвращается в улей и сообщает товарищам, куда лететь. Примерно так же, по словам учёных из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США), поступают...
21-01-2013 Просмотров:14559 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Многие животные используют фотосинтез, чтобы получать питательные вещества. Фотосинтезом на Земле занимаются растения, водоросли и бактерии, но сейчас речь идёт вовсе не о поедании их животными, а о симбиозе одних...
Наиболее крепкие и долгоживущие львиные прайды формируются в местах слияния рек — там, где вода доступна круглый год, а условия для охоты идеальны. Преимущества таких зон обитания требуют организованной защиты…
Неандертальцы жили с современными людьми на территории Европы целых пять тысячелетий и вымерли 40 тысяч лет назад, за это время между неандертальцами и людьми могло происходить биологическое и культурное взаимодействие, сообщает журнал The Nature. НеандертальцыУченые не считают неандертальцев предками…
Международная группа геофизиков решила вековую задачу – ученые выяснили, когда и каким образом объединились древние суперконтиненты Колумбия и Родиния. Исследование под названием "О долговечной связи между Южной Сибирью и Северной Лаврентией в Протерозойскую эру" было…
Весной 2014 года палеонтолог-любитель из Владивостока Игорь Борисов собирал окаменелости на острове Русский (Приморский край). Среди его находок оказались и фрагменты челюстей морской рептилии со своеобразными зубами. Ихтиозавр Phalarodon. Реконструкция: Н.Г.…
Первый же марсианский камушек, до которого дотронулся ровер Curiosity, оказался весьма необычным. Камень Джейк Матеевик с указанием точек, в которых его изучали различные инструменты (здесь и ниже изображения NASA / JPL-Caltech…
Летучие мыши Панамы научились ловить лягушек-тунгар благодаря ряби, появляющейся на воде при исполнении их "брачных серенад" и не исчезающей даже тогда, когда амфибия замолкает при виде хищницы, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Science. Лягушка-тунгар"Когда лягушка видит…
Урочище: 1. То, что служит естественной границей, природной межой (например: овраг, гора). Обыкновенно границы обозначаются урочищами, например, вот так: «От устья речки Конлыелга до сухой березы на волчьей тропе». С. Аксаков, Семейная хроника. [Мы]…
Почему Эверест такой высокий? Оказывается, объяснить это очень просто: возьмите тюбик зубной пасты, сдавите и согните его. Вот примерно то же самое происходило, когда Индия врезалась в Азию: в месте…
Чтобы оценить, насколько быстро вымираниют сейчас различные виды, необходимо оценить, как обстояли дела до появления рода Homo. Последние оценки показывают, что животные вымирали на порядок реже, чем предполагалось ранее. Из…