Международная исследовательская команда дополнила эволюционную теорию происхождения моргания при помощи илистых прыгунов. Это необычный род рыб, одновременно обитающий в воде и на суше. Ученые выяснили, что при моргании прыгуны задействуют другие мышцы, нежели полностью наземные животные. Однако так же, как у сухопутных животных и человека, моргание защищает глаза илистых прыгунов от сухости и внешних раздражителей. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Животные сменили море на сушу примерно 375 миллионов лет назад. С переходом на земную поверхность стало очевидно — условия здесь совершенно другие и под них нужно подстраиваться. Первопроходцам пришлось кардинально перестроить свое тело и органы чувств. Одним из таких изменений считается способность моргать. Моргание — важный физиологический процесс; это основной способ защиты наших глаз от сухости и действия различных раздражителей (пыли, яркого света и так далее). Достаточно очевидно, что водному животному не нужно беспокоиться о сухости глаз. Так что многие ученые считают, что способность моргать эволюционно возникла примерно в тот же момент, что и переход из воды на сушу.
Дополнить теорию о «происхождении моргания» ученым помогли илистые прыгуны. Это небольшой род лучеперых рыб, представители которого обитают на побережьях океанов и морей. Прыгуны много времени проводят на суше — в поисках пищи они выбираются на илистые отмели возле водоемов. Способность моргать стала одним из приспособлений прыгунов к наземному образу жизни.
Исследовательская группа детально проанализировала процесс моргания у нескольких видов рыб. При помощи высокоскоростной камеры (100 кадров в секунду) исследователи снимали глаза рыб во время моргания в спокойном состоянии и под влиянием различных раздражителей. Представителей илистых прыгунов биологи сравнили с черноротым бычком, обитающим исключительно в воде. Ученые хотели определить, какие анатомические изменения помогли прыгунам начать моргать, а также выяснить функции этого процесса у данного рода рыб.
Анатомические и гистологические исследования тканей показали, что у илистых прыгунов неразвиты слезные железы, а также отсутствуют специальные «моргательные» мышцы вокруг глаз, характерные для сухопутных животных. Прыгуны просто перестроили существующий мышечный аппарат, сделав его более пригодным для моргания. Эволюционной «инновацией» стала новая покровная ткань — кожная чашечка вокруг глаз.
Ученые также провели поведенческий анализ. Команда проверила реакцию глаз прыгунов на внешние раздражители (воздействие пыли и света). Результаты показали, что функция моргания у прыгунов подобна той, что есть у всех сухопутных животных и людей. Моргание помогает прыгунам защищать глаза от высыхания, очищает их и защищает от физических повреждений.
«В нашем исследовании мы рассмотрели поведение и анатомию рыб, частично адаптированных к жизни на суше, подобно самым ранним четвероногим, — прокомментировал Бретт Айелло, соавтор работы из Университета Сетон Хилл. — Возможность изучить, как и почему впервые возникло адаптационное поведение, поможет нам больше узнать о том, как люди стали такими, какие они есть».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
