Необычно огромные глаза многощетинкового червя связали с ультрафиолетовой биолюминесценцией

Глаза человека — как, впрочем, и других хордовых — устроены камерно. Это замкнутый объект, где сетчатка включена в само глазное яблоко с отверстием для хрусталика. Такой зрительный аппарат характерен еще для членистоногих (пауков) и головоногих (осьминогов, каракатиц). У других типов животных зрение устроено проще, и часто его заменяют другие органы чувств: к примеру, у морских звезд рецепторы, выполняющие зрительную функцию, находятся на кончиках ножек.

Но на днях в журнале Current Biology вышла статья об устройстве зрения кольчатых червей, похожего на человеческое. Авторы собрали возле острова Понца (Италия) несколько особей из семейства Alciopidae (класс многощетинковых червей): Torrea candida, Naiades cantrainii и Vanadis cf. formosa. Особенность этих существ состоит в том, что они прозрачные и обладают громадными (в сравнении с остальными телом) глазами, которые прозрачными быть не могут.

Три европейских биолога проанализировали морфологию и оптику глаз у трех собранных видов и обнаружили у них остроту зрения при широком обзоре, подобную той, которой обладают более развитые животные — например, позвоночные. Ученые также предположили, что черви семейства Alciopidae чувствительны к ультрафиолету и биолюминесценции. Дело в том, что эти черви активны ночью, охотятся на планктон и, по некоторым данным, на гребневиков, которые могут светиться благодаря поглощенному ультрафиолету. Авторы нового исследования предположили, что черви сами по себе биолюминесцентны и таким образом общаются друг с другом.

Оптика, морфология и физиология глаз Alciopidae. (A) Особь Vanadis sp. (B) Коллаж микрофотографий глаз трех видов Alciopidae. (C) Микрофотографии линзы T. candida, сфокусированной в центре (D) и на фокусном расстоянии, изображающей решетку. (E) Фокусное расстояние. (F) Контраст возрастающих частот квадратных волн решетки, изображенных через линзы. (G) Оценка остроты зрения в точках вдоль вертикальной и горизонтальной осей сетчатки, полученная на основе микротомографических изображений. (H) Мощность ответа электроретинографии / © Phys.org, Michael J. Bok et al.

«Если в качестве биолюминесценции использовать обычный синий или зеленый свет, есть риск привлечь хищников. Но если вместо этого червь использует ультрафиолет, он остается невидимым для животных, не принадлежащих к его собственному виду. Возможно также, что они ищут добычу с помощью ультрафиолетового биолюминесцентного излучения. Как бы то ни было, это делает ситуацию по-настоящему захватывающей, поскольку ультрафиолетовая биолюминесценция еще не наблюдалась ни у одного другого животного», — подчеркнул соавтор исследования Андерс Гарм.

Биологов также впечатлила острота зрения этих червей при обзоре свыше 150 градусов. Как отметили исследователи, у человека резкость видимого изображения снижается уже начиная с 20 градусов от центральной ямки (периферическая зона зрения). Восприятие времени у изученных видов оказалось довольно высоким: порог слияния мерцаний у T. candida достиг 15 герц. Это проверили благодаря электроретинографии — простому тесту на ощущение скорости мира, когда в точке свет мелькает с такой частотой, что отдельные вспышки становятся неразличимы, а ученые в это в время регистрируют раздражение сетчатки.

Столь острое зрения для столь простого организма — необычный феномен. Предполагается, что эти способности необходимы червям для обнаружения потенциальной добычи, хищников или сородичей на большом расстоянии. Но назначение такого развитого зрительного аппарата, как и его эволюционное происхождение, еще предстоит выяснить.