Ученые обнаружили у безглазой пресноводной гидры структуры, являющиеся зачатками глаз. Исследователи определили, что они состоят из тех же компонентов, которые используются для восприятия света у людей. Статья авторов опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B. Коротко о работе пишет New Scientist.
Несмотря на то что у гидры нет глаз, она способна реагировать на свет - в ответ на вспышку животное сокращает свое тело, сжимаясь в комок. Авторы новой работы показали, что структуры, отвечающие за светочувствительность H. magnipapillata, включают те же белки, которые "работают" в глазах у людей.
Восприятие зрительной информации у человека опосредовано фоторецепторами, известными как палочки и колбочки. Они содержат белки опсины, которые меняют свою пространственную структуру при поглощении фотонов. Этот процесс вызывает изменения в другом белке - ионном канале, который запускает передачу импульса по нервным путям, связывающим глаз с мозгом.
Исследователи обнаружили в теле гидры опсины и ионные каналы, а также показали, что они собраны в компактное образование и работают так же, как в фоторецепторах человека. Более того, после добавления в воду, где плавали гидры, вещества, блокирующего функции ионного канала, животные переставали реагировать на свет. Этот факт доказывает, что опсины и ионные каналы играют в теле H. magnipapillata ту же роль, что и в глазах человека.
Помимо экспериментальной работы авторы провели биоинформатическое исследование. На основании последовательности опсинов у разных живых существ ученые построили эволюционное древо этих белков. Авторы пришли к выводу, что опсины гидры и человека появились от опсинов одного предкового организма. На другой ветке, "растущей" от того же организма, оказались опсины членистоногих и моллюсков.
Появление у животных глаз, обладающих очень сложной структурой, часто используется в качестве доказательства того, что эволюционная теория Дарвина неверна. Ее противники утверждают, что такой совершенный орган не мог возникнуть в результате небольших последовательных изменений. Новая работа доказывает, что важнейшие действующие механизмы глаза появились уже на самых начальных этапах его эволюции, а остальные изменения можно рассматривать как постепенные "надстройки".