Как устроена зрительная система скатов: почему у некоторых есть «ложные глаза»

Новости МирТесен

От бабочек до павлинов – эти заметные, округлые узоры, напоминающие «глазки», являются одними из самых примечательных в мире природы. Но почему они встречаются у одних животных, но не у других? Новое исследование, посвященное скатам, опубликованное в журнале Nature, наконец дает ответ на вопрос, который связан со всем спектром защитных механизмов, которыми обладает животное.

Учёные из Стокгольмского университета провели исследование, охватившее 580 видов скатов, что составляет более 90 % от всех известных на сегодняшний день. В результате была создана эволюционная карта, отражающая характерные отметины на теле этих древних хрящевых рыб.

Изучив различные способы защиты от хищников, исследователи смогли установить причины, по которым одни группы животных обладают яркими визуальными сигналами, а другие – нет.

«Анализ демонстрирует необходимость рассмотрения всего диапазона мер для защиты от хищников. Появление пятен на глазах наблюдается лишь при конкретных экологических и защитных факторах. Это лишь один из аспектов эволюционной борьбы между хищником и жертвой», — отмечает ведущий автор исследования Мадикен Окерман.

На скатов охотятся различные хищники, такие как акулы, морские млекопитающие и крупные рыбы. Для защиты некоторые виды используют сильные электрические органы или ядовитые шипы. Другие полагаются на камуфляж, прячась в песчаном грунте на дне океана.

Ученые выяснили, что у видов с сильной защитой практически не встречается выраженной окраски. Напротив, у более мелких организмов, не обладающих подобной «защитой», значительно чаще наблюдаются яркие отметины или «глазки», особенно если они живут на освещенных мелководьях на глубине до 200 метров.

«Появление пятен не является случайным явлением. Как правило, они наблюдаются у видов, не обладающих надежной физической защитой, например, ядовитым хвостом или способностью генерировать электрический разряд, и обитающих в прозрачных, неглубоких водоемах, где визуальные сигналы оказываются действенными», — отмечает ведущий автор исследования Джон Фицпатрик.

В ходе исследования была обнаружена необычная особенность эволюционного развития: глазчатые пятна редко формировались непосредственно. Прежде всего, у различных видов появлялись более примитивные образования, такие как яркие отметины, которые впоследствии трансформировались в привычные глазчатые пятна, характеризующиеся концентрическими кольцами, как, например, у некоторых скатов. С эволюционной точки зрения, вероятность возникновения простых отметин была в сотни раз выше, чем вероятность появления «глаза». «Судя по всему, это происходит поэтапно: сначала формируются другие отметины, которые со временем переходят в глазчатые пятна», – отмечает Джон Фицпатрик.

Заметные метки также нередко теряются. В глубоких, темных водах, где света крайне мало, визуальный сигнал становится невидимым и, соответственно, не обеспечивает никакой защиты. В подобных обстоятельствах затраты, связанные с видимостью, превышают её преимущества, и метки становятся неразличимыми.

[Фото: Andy Murch / Stockholm University]