Поглянувши на свою оболонку, хітон бачить, що він наближається; опонент - Sciences et Avenir
Опубліковано 20.11.2015 о 9:00, оновлено 11.20.2015 о 9:00
Очі на своїй оболонці, які дозволяють їй зрозуміти оточення та реагувати на наближення хижака.
На панцир розкидані сотні очей.
МОЛЮСК. Хітон - це молюск із сімейства полікафорних, який характеризується оболонкою, що складається з семи-восьми шарнірних пластин. Це також єдиний молюск, який має органічну живу тканину на самій зовнішній поверхні своєї оболонки. Вони виглядають як невеликі виступи, які називаються естетами. Їхня функція частково залишається загадковою, але вчені давно підозрювали, що вони можуть зіграти роль у системі зору. З цим новим дослідженням, опублікованим у журналі Science, вони тепер впевнені.
Мінеральні лінзи
Дослідники Гарвардського університету та MIT, Кембридж, детально вивчали оболонку Acanthopleura granulata, крихкий хітон. Він відзначається наявністю мегаестетів (роль яких невідома, але які здаються чутливими до світла) та сотнями менших структур, пов’язаних із простими очима. Точніше, це мікроскопічні лінзи, але на відміну від тих, які оснащують очі більшості тваринного світу (включаючи кришталик людського ока) і які складаються з органічних молекул, хітон виготовлений з арагоніту, того самого матеріалу що утворює його оболонку. Вони настільки малі, що спочатку дослідники сумнівались, що їх може бути достатньо для вирішення зображення. Тому вони провели серію експериментів у лабораторіях MIT.
ФОТОТАКТИЧНІ. Вчені вперше підтвердили, що кучерявий хітон добре реагував на візуальні сигнали: наближаючись до хижака, він міцно закріплюється на його опорі, що робить майже неможливим відчепитися. Тому доводиться, що ця примітивна тварина справді має фототактичну поведінку. Потім вони вивчали очі за допомогою електронної мікроскопії високої роздільної здатності, рентгенівського випромінювання та їх моделювання. Вони виявили, що кожне око складається з довгастої лінзи, складеної з великих кристалів арагоніту, які пропускають світло, практично не фільтруючи його. Під лінзою є своєрідна сітківка ока: шар із сотні світлочутливих клітин, з'єднаних з нервами хітонів.
Потім дослідники взяли лінзу і провели тести у воді, щоб побачити, яке зображення вона здатна передавати. І результат дивовижний: "Лінзи формують настільки чітке зображення, що це майже шокує", дивується в журналі Science Сонке Джонсен з Університету Дюка. Однак це не таке зображення, яке повинен бачити хітон. Оскільки лінзи широко розставлені, отримане складене зображення має бути сильно піксельованим. Все одно достатньо, щоб, згідно з моделями, виявити хижака близько двадцяти сантиметрів, який здається тінню на відстані двох метрів. Якщо лінза ледве трохи більша, очі хітонів дозволять набагато чіткіше бачити. Але вимірювання також показали, що чим більше око, тим менш стійка оболонка навколо нього. "Іноді ми припускаємо, що природа ідеальна. Але насправді ні, природа є ідеальним компромісом", - коментує Ендрю Паркер з Музею природознавства в Лондоні.
ЗІРКИ. Якщо серед молюсків лише хітони, схоже, мають такі очі під час еволюції, інші тварини, яких не можна було б підозрювати, що вони можуть бачити, також оснащені оптичними системами. Це має місце у багатьох видів морських зірок, які мають кінцеві фоторецептори, структури набагато простіші, ніж у хітонів. За словами біологів, вони були б близькі до теоретичного ока, який уявлявся як вихідна точка для еволюції цього органу. Тіла крихких зірок, двоюрідного брата морських зірок, також усіяні лінзами з кальциту, а не арагоніту.