Первое основное исследование визуальных генов пигмента и линз у змей нашло, что рептилии соответствуют своему видению к их образам жизни.Змея Монпелье (Malpolon monspessulanus), один из видов змей, изученных командой. Кредит изображения: Александр Ру / CC — SA 2.0.
Исследователи давно знали об этом, у змей есть очень переменные наборы прутов и конусов – специализированные клетки в сетчатке, которую животное использует, чтобы обнаружить свет. Но до сих пор, самые современные исследования видения у позвоночных животных сконцентрировались на млекопитающих, птицах и рыбе.“Есть больше чем 3 500 живущих видов змей с очень разнообразными образами жизни”, сказали ведущий автор исследования доктор Дэвид Гауэр, эволюционный биолог в Музее естественной истории, Лондон, Великобритания.“Самая современная работа над генетикой видения была сделана на млекопитающих, птицах и рыбе.
Но изучение глаз змей важно для более точного и полного понимания того, как видение функционирует и развилось у позвоночных животных более широко”.Чтобы исследовать змею, визуальная эволюция, доктор Гауэр и его коллеги из Соединенного Королевства, Индии и Австралии исследовали гены, вовлеченные в производство визуальных пигментов в 69 различных видах змей – в то время как гены варьируются от разновидностей до разновидностей также — точная молекулярная структура пигментов и длины волны света, который они поглощают.
Они обнаружили, что большинство змей выражает три визуальных opsin гена (rh1, sws1, и lws) и вероятно двуцветно при свете дня – наблюдение двух основных цветов, а не трех, которые видит большинство людей.Однако команда также обнаружила, что гены подверглись большому объему эволюции, включая многие изменения длин волны света, к которому пигменты чувствительны, чтобы удовлетворить разнообразию образов жизни, которые развили змеи.“Эти opsin гены (особенно rh1 и sws1) претерпели много эволюционного изменения, включая модификации остатков аминокислоты на местах известной важности для спектральной настройки, с несколькими настраивающимися комбинациями места, неизвестными в другом месте среди позвоночных животных”, сказали исследователи.
“Эти изменения особенно распространены среди dipsadine и змееподобных ‘более высоких’ змей”.Большинство змей, исследованных в новом исследовании, чувствительно к Ультрафиолетовому свету, который, вероятно, позволяет им видеть хорошо при слабом освещении условия.
Для света, чтобы достигнуть сетчатки и быть поглощенными пигментами, это сначала едет через линзу глаза. У змей с ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМИ К UV визуальными пигментами поэтому есть линзы, которые позволяют Ультрафиолетовому свету все же.Напротив, исследование показало, что у тех змей, которые полагаются на их зрение, чтобы охотиться днем, такие как скользящая золотая змея дерева (Chrysopelea декоративный) и змея Монпелье (Malpolon monspessulanus), есть линзы тот Ультрафиолетовый свет блока.А также возможно помогая защитить их глаза от повреждения, это, вероятно, помогает обострить их вид – таким же образом, что желтые защитные очки лыжников исключают некоторый синий свет и улучшают контраст.
Кроме того, эти змеи с фильтрующими UV линзами настроили пигменты в сетчатке так, чтобы они больше не были чувствительны к короткому Ультрафиолетовому свету, но поглотили более длинные длины волны.У всех ночных исследованных разновидностей — таких как глянцевая змея (Аризона elegans) — как находили, были линзы, которые не фильтруют UV.Некоторые виды змей, активные при свете дня также, испытывают недостаток в фильтрующей UV линзе, возможно потому что они менее уверены в очень остром видении или живы в местах без очень яркого света.Исследование пришло к заключению также, что у нового предка всех живущих змей было ЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ К UV видение.
“Точный характер наследственной змеи спорен, но доказательства видения согласовываются с идеей, что это было адаптировано к проживанию при слабом освещении условий на земле”, сказал доктор Гауэр.Результаты команды были изданы в выпуске в октябре 2016 журнала Molecular Biology и Evolution.