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
31-12-2010 Просмотров:9948 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Американские биологи наконец-то изучили поведение канадских бобров Castor canadensis в их естественной среде обитания. Castor canadensis Семейство представлено сейчас лишь двумя видами: Castor canadensis и евразийский Castor fiber. Канадский бобр водится также в...
14-03-2016 Просмотров:6584 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи обнаружили в Канаде фрагменты древесины древнейшей сосны. Оказалось, что сосны росли в Северной Америке уже 140 млн лет назад. Первые сосныОб этом говорится в статье британских ученых из Королевского колледжа...
12-06-2013 Просмотров:10967 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Американские палеонтологи раскопали в штате Юта братскую могилу ютарапторов, погибших при нападении на растительноядного динозавра. В природную ловушку попали не меньше десятка древних ящеров. Стая юраптаров Utahraptor напавшая на свою жертву Скалу,...
24-09-2014 Просмотров:7122 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые разобрались с предназначением бивней нарвалов. Вероятнее всего, они помогают самцам этих морских млекопитающих привлекать самок. НарвалыК такому выводу пришли канадские биологи из Университета Манитобы, чья статья опубликована в журнале Marine Mammal Science. Нарвалы...
11-06-2013 Просмотров:34968 Бактерии (Bacteria) Антоненко Андрей
Царство: Бактерии (лат. Bacteria) Оглавление 1. Введение 2. Строение бактерий 3. Способы передвижения бактерий и их раздражимость 4. Метаболизм бактерий 5. Размножение и устройство генетического аппарата 6. Клеточная дифференциация 7. Классификация бактерий 8. Происхождение, эволюция, место в развитии жизни на Земле 9. Роль бактерий в природе 1. Введение В...
Образ жизни адского вампира совершенно не соответствует его имени: вместо того чтобы преследовать добычу во мраке вод и высасывать из неё кровь, сей глубоководный головоногий моллюск предпочитает мирно собирать плавающий…
Отличительная черта фотосинтеза в растениях — расщепление воды и производство кислорода. Но некоторые группы бактерий занимаются фотосинтезом, не вырабатывая кислорода: окисляя железо, например. Эволюционные биологи полагают, что эти формы фотосинтеза…
Кратко о "Алтайском государственном заповеднике" Растительный мир “Алтайского государственного заповедника” Животный мир “Алтайского государственного заповедника” География “Алтайского государственного заповедника” Климат “Алтайского государственного заповедника” Геология “Алтайского государственного заповедника” Рельеф “Алтайского государственного заповедника” Гидрология “Алтайского государственного заповедника” Почвы “Алтайского государственного…
Ученые из Оксфордского университета впервые построили целую модель внешней оболочки вириона гриппа А. С помощью метода крупномасштабной молекулярной динамики (coarse-grained molecular dynamics simulation) они выявили разные характеристики мембраны вирусной частицы…
Гуси могут спокойно зимовать на территории северных стран и не улетать далеко на юг благодаря способности замедлять сердцебиение и обмен веществ, а также снижать температуру тела в самые холодные времена года, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific…
Шимпанзе имеют много сигналов для обозначения продуктов питания, которые им нравятся. Они непроизвольно издают эти характерные звуки, когда заметят что-то вкусное, например, инжир или пальмовые орехи. Это обращает внимание других…
Редкая окаменелость, найденная китайскими палеонтологами в провинции Ганьсу, помогла раскрыть повадки древних больших кошек азиатского континента. Насколько можно судить по ископаемым остаткам, предки современных тигров использовали во время охоты те…
Ученые измерили, насколько сильно липкий язык рогатых лягушек притягивает добычу. Оказалось, что некоторые особи могут поднять на своем языке объект в три раза тяжелее их собственного тела. Рогатая лягушкаОб этом говорится…
Зоологи обнаружили в одной из пещер на территории штата Калифорния необычную многоножку – это беспозвоночное передвигается при помощи 414 ног и обладает 200 ядовитыми железами и четырьмя пенисами, говорится в статье, опубликованной в журнале Zookeys. Открытая многоножка Illacme tobini"Я…