Ученые из Лундского университета (Швеция) и университета Сассекса (Великобритания) установили, что зрительная система человека сформировалась благодаря крошечному предку-циклопу. Почти 600 млн лет назад это существо использовало единственный срединный глаз, остатки которого до сих пор работают в нашем мозге. Статья опубликована в журнале Current Biology.
Древний предок позвоночных обитал на морском дне и внешне напоминал небольшого червя. Большую часть времени он проводил неподвижно, фильтруя воду в поисках планктона. Из-за такого пассивного образа жизни потребность в сложном зрении отпала, и парные глаза, помогавшие оценивать дистанцию, полностью исчезли за ненадобностью.
Однако у животного сохранился небольшой светочувствительный участок на макушке — так называемый теменной или срединный глаз. Он не умел формировать четкие картинки, но отлично справлялся с базовыми задачами. С его помощью предок отличал день от ночи и понимал, где находится поверхность воды.
Сложный путь эволюции
Спустя миллионы лет потомки этого существа перешли к активному плаванию. Им снова понадобилось умение замечать хищников и искать пищу. Вместо того чтобы изобретать парные глаза заново тем же путем, что и у насекомых или моллюсков, эволюция пошла обходным маршрутом.
Новая пара глаз начала формироваться из фрагментов того самого центрального органа. Именно поэтому зрительная система позвоночных фундаментально отличается от глаз осьминогов или мух. У нас сетчатка формируется в эмбрионе из тканей головного мозга, тогда как у беспозвоночных глаза развиваются из клеток кожи.
Благодаря такому мозговому происхождению наша сетчатка не просто фиксирует свет, но и выполняет первичный анализ изображения. Нейронные цепи в глазу распознают контраст, движение и контуры объектов еще до того, как сигнал поступит в зрительную кору полушарий.
Самое поразительное, что древний глаз циклопа никуда не исчез. В процессе эволюции он погрузился вглубь черепа и превратился в шишковидную железу (эпифиз). И хотя мы больше не смотрим им на мир, он по-прежнему реагирует на свет, вырабатывая мелатонин и управляя нашими циклами сна и бодрствования.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые создали первые в мире графики роста глаз для раннего выявления близорукости у детей.