Ученые выяснили, что одни из самых древних позвоночных на Земле, жившие около 520 млн лет назад, могли иметь не два, а четыре глаза. Научная работа опубликована в журнале Nature.
Речь идет о небольших рыбообразных существах кембрийского периода — миллокунмингии (Myllokunmingia) и ее близком родственнике хайкоуихтисе (Haikouichthys). Их окаменелости были найдены в Китае. Эти животные считаются стволовыми позвоночными — одними из самых ранних представителей группы, к которой относятся все современные рыбы, рептилии, птицы и млекопитающие.
У этих существ на переднем конце головы видно четыре темных пятна: два крупных по бокам и два меньших ближе к центру. Боковые пятна давно признаны глазами. А вот центральные ранее считались обонятельными органами. Новое исследование показало, что это, скорее всего, тоже глаза.
Ученые обнаружили в центральных пятнах микроскопические структуры — меланосомы. Это гранулы с пигментом меланином, который есть в сетчатке глаз у современных позвоночных. Такие же структуры нашли и в боковых глазах этих древних животных. В органах обоняния меланосомы в таком количестве встречаться не должны. Это стало главным аргументом в пользу того, что перед исследователями — еще одна пара органов зрения.
Кроме того, исследователи предполагают, что эти дополнительные глаза могли иметь линзу. Это означает, что уже на раннем этапе эволюции позвоночные могли обладать так называемыми камерными глазами — со зрачком и хрусталиком.
Открытие подтверждает давнюю гипотезу о том, что теменные глаза — особые светочувствительные органы, которые до сих пор есть у многих животных, например, у ящериц и миног, — изначально были парными. У некоторых древних рыб и даже у ранних позвоночных с твердым скелетом палеонтологи находили парные отверстия в черепе, связанные с такими глазами. Теперь к этим данным добавились и свидетельства из еще более древнего кембрийского периода.
Ученые считают, что появление четырех глаз могло быть ответом на рост числа хищников во время так называемого кембрийского взрыва. В этот период в океанах появились активные хищники с хорошо развитым зрением. Чтобы выжить, их потенциальным жертвам тоже нужно было видеть лучше — вовремя замечать опасность и успевать уплыть. Дополнительная пара глаз могла дать ранним позвоночным важное преимущество.
Авторы работы отмечают, что эволюция зрения была сложным и неоднозначным процессом. У одних групп теменные глаза позже упростились или исчезли, у других, наоборот, развились сильнее. Но новое исследование показывает, что в самом начале истории позвоночных зрительная система могла быть значительно более разнообразной, чем считалось раньше.