Особый взгляд: ученые раскрыли тайну независимого движения глаз хамелеонов

Поразительная способность хамелеонов двигать глазами независимо друг от друга в любых направлениях, сканируя окружающее пространство практически на 360 градусов, обусловлена очень длинными, плотно скрученными в «катушки» зрительными нервами, скрывающимися за каждым из их выпученных глаз. К такому выводу пришли исследователей из США и Аргентины, статья которых была опубликована в журнале Scientific Reports.

Загадка глаз хамелеона интриговала людей на протяжении тысячелетий, но раскрыть ее позволила только современная компьютерная томография, выявившая анатомическую структуру, которую не смогли найти ни Аристотель, ни Ньютон: два длинных спиралевидных зрительных нерва, обеспечивающие свободу движений глаз — конфигурация, не встречающаяся ни у одного другого вида ящериц.

«Глаза хамелеона подобны камерам видеонаблюдения, вращающимся во всех направлениях, — пояснил биолог, доцент Университета Сэм Хьюстон (США) и соавтор исследования Хуан Даза. — Хамелеоны двигают глазами независимо друг от друга, осматривая окружающую среду в поисках добычи. И как только ящерицы находят добычу, их глаза координируются и начинают смотреть в одном направлении, чтобы они могли рассчитать, куда выстрелить языком».

Впервые плотно скрученные в катушки зрительные нервы были обнаружены еще в 2017 году при КТ-сканировании черепа крошечного листового хамелеона Brookesia minima. Позже Даза и его коллеги изучили результаты компьютерной томографии более тридцати ящериц и змей, включая три вида хамелеонов.

Ученые построили 3D-модели мозга 18 из этих рептилий и измерили зрительные нервы у каждой из них. Оказалось, что у всех трех видов хамелеонов зрительные нервы значительно длиннее и более плотно закручены, чем у других ящериц.

Изучение эмбрионов одного из видов хамелеона на трех стадиях развития показало, что зрительные нервы у них сначала прямые, но со временем удлиняются и образуют «катушки» еще до вылупления. Только появившиеся на свет детеныши хамелеона уже обладают полностью подвижными глазами.

По мнению исследователей, речь идет об эволюционной адаптации. Многие позвоночные с большими глазами расширяют поле зрения одним из двух способов: поворачивая голову или широко вращая глазами. Например, совы и лемуры, чтобы осмотреться, вращают головой, а люди и некоторые другие млекопитающие полагаются на эластичные зрительные нервы.

У хамелеонов, однако, шея не гибкая, и столь длинные и извитые зрительные нервы развились в качестве обходных путей, обеспечивая глазам дополнительную свободу движений и снижая нагрузку при вращении.

Но как такая отличительная особенность хамелеонов оставалась незамеченной так долго? Дело в том, что ранние исследования опирались на физическое препарирование. В ходе этой процедуры хрупкие зрительные нервы повреждались или смещались, что делало точные наблюдения практически невозможными. Только современные методы исследования позволили увидеть то, что все это время скрывалось за глазами хамелеонов.