Окаменелые мухи возрастом 54 миллиона лет проливают свет на эволюцию зрения

Ископаемые мухи, жившие 54 миллиона лет назад, раскрыли неожиданный поворот в истории эволюции глаз насекомых. Эти комары-долгоножки, представленные сегодня в журнале Nature, демонстрируют, что глаза насекомых улавливают свет тем же способом, что и человеческие, — с использованием пигмента меланина. Это ещё один пример того, как эволюция находит сходные решения для сходных задач.

Открытие стало возможным благодаря исключительной сохранности окаменелостей в отложениях с высоким содержанием мелкозернистого вулканического пепла в Дании, которая в то время была тропическим регионом. Подробный химический анализ глаз 23 ископаемых долгоножек, проведенный группой исследователей под руководством Йохана Линдгрена из Лундского университета (Швеция), выявил наличие в них меланина. Это оказалось неожиданностью, поскольку считалось, что темный антирефлективный слой в глазах насекомых состоит исключительно из другого пигмента — оммохрома. Последующая проверка глаз современных долгоножек подтвердила присутствие и меланина тоже.

Это открытие является ярким примером конвергентной эволюции, когда у неродственных групп (насекомых и позвоночных) независимо развился схожий молекулярный механизм для защиты фоторецепторов от рассеянного света и ультрафиолетового излучения. Исследование также выявило минерализованный внешний слой глаз у окаменелостей, состоящий из ориентированных кристаллов кальцита, эффективно пропускающих свет. Однако, вероятно, эта «инженерная оптимизация» — артефакт процесса окаменения, так как у живых долгоножек глаза не минерализованы.

Этот вывод заставляет пересмотреть интерпретацию знаменитых минерализованных глаз трилобитов, которые обычно считались прижизненной «броней». Возможно, и их структура частично сформировалась в процессе фоссилизации. Споры о таких деталях палеонтологии могут иметь практическое значение: например, уникальная оптика жёстких линз трилобитов уже вдохновляла биоинженеров на создание высокоэффективных оптических устройств.