Първите бозайници, които са се завърнали в морето в търсене на храна в дълбоките води преди повече от 35 милиона години, са имали очи, добре приспособени за тъмнината в морските дълбини.

Зрителната система на съвременните китове, делфини и морски свине (муткури) - известни под общото име китоподобни - вероятно е наследена от техен общ предшественик с добро подводно зрение.

Смята се също, че както китовете, така и хипопотамите са еволюирали от четириног сухоземен бозайник преди около 50 милиона години. Въпреки че и двата вида водят воден начин на живот, само китовете са еволюирали до способността да могат да се гмуркат дълбоко в океана.

Досега бе загадка кога са се превърнали от сухоземни в морски бозайници и колко бързо са развили способността да виждат в морските дълбини. Но новите открития на изследователите от Университета на Торонто след проучването на вкаменелости на древни китове показват, че китовете са придобили това умение малко след завръщането си в морето.

_{Китоподобните (китове, делфини и морски свине) са еволюирали от древни чифтокопитни и следователно често се класифицират в един и същи таксономичен клон поради факта, че даден вид не може да надрасне своя еволюционен произход. Някои съвременни таксономисти комбинират двете под името Cetartiodactyla. Кредит: Wikimedia Commons}

Откритията се основават на протеин в окото на бозайниците, наречен родопсин, който е особено чувствителен към слаба, синя светлина, каквато е обикновено в дълбокия океан.

Професор Белинда Чан (Belinda Chang) и д-р Сара Дънган (Sarah Dungan) от Университета в Торонто описват своите експерименти, изчислителен анализ и резултати в проучването, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

След анализ на гените, кодиращи протеина родопсин при съвременните китове и някои сродни бозайници, изследователите успяват да предскажат генната последователност на предците, която за първи път позволява дълбоки подводни гмуркания.

Когато се експресира в лабораторно отгледани клетки, тази характерна последователност успява да „възкреси“ отдавна изгубения пигментен протеин.

В сравнение със сухоземните бозайници, този протеин изглежда много по-чувствителен към ниски нива на светлина. Освен това реагира бързо на промените в интензитета на светлината.

Изследователите смятат, че ако такъв чувствителен протеин е съществувал в първите водни китоподобни, те биха могли да търсят храна на дълбочина повече от 200 метра, където в океана светлината започва да избледнява.

Техните открития показват, че тази способност се е развила дори преди семействата на зъбатите (Odontoceti) и баленовите китове (Mysticeti) да се разделят. Изглежда, че всички китоподобни, дори тези, които сега ловуват в плитки води, са имали предшественик, който е можел да вижда в дълбините.

След това „по-късните видове са развили всички разнообразни специализации за търсене на храна, които виждаме при съвременните китове и делфини днес“, обяснява еволюционният биолог Белинда Чан.

Предишни проучвания върху фосилизирани останки от древни китове предполагат, че първото водно китоподобно е имало тяло, подобно на делфин, с комбинация от опашна перка за плуване и рудиментарни задни крайници.

Настоящото изследване обаче е едно от първите, които изследват как може да са работили очите на това същество в търсене на подводна храна.

_{Всички китоподобни, дори тези, които сега ловуват в плитки води, са имали предшественик, който е можел да вижда в дълбините. Кредит: Unsplash/Seiji Seiji}

Още по-впечатляващо е, че авторите са направили това без физически фосил.

„Вкаменелостите са златният стандарт за проследяване на еволюционната биология. Но въпреки това, което Джурасик парк би ви накарал да повярвате, извличането на ДНК от вкаменелости става рядко, тъй като състоянието ѝ обикновено е лошо“, разказва Дънган.

„Ако се интересувате как се развиват гените и ДНК, трябва да се разчита на математическо моделиране и силна извадка от гени от живи организми, за да се допълни това, което разбираме от вкаменелостите.“

Изследователите планират да разберат неврологичните адаптации, включени в дълбокото гмуркане. Те се надяват, че това ще предостави нови еволюционни знания, за да получат по-добра представа за това как животните се адаптират към променящия се свят.

Справка: Ancient whale rhodopsin reconstructs dim-light vision over a major evolutionary transition: Implications for ancestral diving behavior
Sarah Z. Dungan and Belinda S. W. Chang
Proceedings of the National Academy of Sciences. June 27, 2022, 119 (27) e2118145119
https://doi.org/10.1073/pnas.2118145119

Източници:

An Ancient Creature Who Could See in The Dark Lies Hidden in The Eyes of Whales
CARLY CASSELLA, Science Alert

Eye Protein in Whales Enables Them to See in the Dark to Dive Deep in the Ocean, Study Reveals
Margaret Davis, ScienceTimes.com 

Още по темата

28/10/2021

Животът

Една луда или гениална идея: Разговор между хора и китове (видео)

11/07/2020

Животът

Гигантски праисторически делфин е бил върховният хищник на своето време

21/10/2019

Животът

Акробатичните хоанофлагелати обясняват как са еволюирали многоклетъчните

19/07/2019

Животът

Най-мащабното проучване на китоподобните бозайници в историята на Черно море завърши успешно