Птахи мають унікальну зорову систему, яка кидає виклик традиційній біології хребетних, зберігаючи функціональну сітківку без кровоносних судин. Століттями вчені ламали голову над цією аномалією, і тепер команда з Орхуського університету визначила механізм: пектен окулі, таємнича структура всередині ока, діє як біологічна обхідна система для доставки кисню.
Пояснення киснево-дефіцитної сітківки
Сітківка більшості тварин покладається на збагачену киснем кров для живлення клітин. Однак сітківка птахів працює в безкисневих умовах, тобто без кисню, через відсутність кровоносних судин. Це не випадковість: це еволюційна адаптація.
Хоча клітини можуть виживати завдяки анаеробному гліколізу (перетворення глюкози в енергію без кисню), цей процес неефективний і виробляє токсичну молочну кислоту. Птахи вирішують цю проблему, використовуючи пектинус для забезпечення глюкозою і видаленням молочної кислоти, запобігаючи пошкодженню клітин.
Корпус гребінця: розкрито багатовікову таємницю
Вперше помічене наприкінці 17 століття, пектинне тіло є сильно васкуляризованою структурою, що прилягає до сітківки. Довгий час точилися суперечки про його призначення. Останні дослідження підтверджують, що пектинатне тіло є високоефективною транспортною системою глюкози.
Дослідження, проведене на зебрових в’юрках, показує, що внутрішня сітківка ока повністю залежить від анаеробного гліколізу, споживаючи приблизно в 2,5 рази більше глюкози, ніж мозок птаха. Пектинне тіло забезпечує постійне постачання, одночасно видаляючи метаболічні відходи.
Еволюційні переваги та наслідки
Ця незвичайна будова очей, ймовірно, виникла з кількох причин:
– Зменшення зорових перешкод: Кровоносні судини можуть погіршувати зір, особливо у видів, яким потрібен чіткий зір.
– Адаптація до великих висот: птахи, які мігрують на великих висотах, стикаються з нестачею кисню, що робить безкисневий зір перевагою для виживання. Наприклад, орли-змії мають надто товсту сітківку для дифузії кисню, і вони сильно залежать від цієї системи.
Відкриття може мати ширші наслідки: розуміння того, як пташині очі виживають без кисню, може дати зрозуміти, як лікувати кисневу дефіцит у інших тварин, включаючи людей, які перенесли інсульт. Механізми, що лежать в основі, також можуть бути корисними в дослідженнях стійкості клітин до екстремальних умов.
Колективний прорив
Після восьми років досліджень із залученням експертів з різних галузей науки функція пектинового тіла тепер ясна. Це відкриття підкреслює силу міждисциплінарної співпраці в розкритті складних біологічних таємниць, демонструючи, як мільйони років еволюції сформували одну з найвидатніших адаптацій природи.
