Недавно обнаруженная структура сетчатки в глазах некоторых видов певчих птиц может помочь животным легче находить и выслеживать добычу насекомых.
Основой птичьего зрения являются клетки, называемые фоторецепторами колбочек и палочек. У большинства птиц есть четыре колбочковых фоторецептора для цветового зрения, пятая колбочка для задач, не связанных с цветом, и палочка для ночного видения. Каждая колбочковая фоторецепторная клетка содержит сферическую структуру, называемую «масляной каплей», которая фильтрует свет, прежде чем он преобразуется в электрические сигналы зрительными пигментами, улучшая различение цветов.
Тем не менее, исследователи обнаружили невиданный ранее тип колбочек в сетчатке глаза группы маленьких певчих птиц, называемых мухоловками. Вместо капельки масла он содержит производящую большое количество энергии клеточную структуру, называемую «мегамитохондриями», окруженную сотнями маленьких капель оранжевого цвета. Исследователи назвали эту новую клеточную структуру комплексом мегамитохондрий и маленьких капель масла, или MMOD-комплексом.
Открытие, сделанное в Университете Пердью, подробно описано в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports в рамках сотрудничества с Университетом штата Нью-Йорк в Платтсбурге, Университетом Висконсин-Мэдисон и Калифорнийский университет в Дэвисе.
Исследователи изучили эту структуру сетчатки с помощью световой микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии и метода, называемого микроспектрофотометрией, который измеряет длины волн света, которые эти структуры поглощают больше всего. Комплекс MMOD работает как длиннопроходные фильтры, пропуская свет с длинами волн больше 565 нанометров - или желтый, оранжевый и красный - и поглощая более короткие волны зеленого, синего и фиолетового..
Традиционные колбочки присутствовали по всей сетчатке этих мухоловок, и их плотность уменьшалась по мере удаления от центра к периферии. Однако фоторецепторы MMOD-комплекса присутствовали только в центральной области сетчатки, расположение, которое могло помочь птицам обнаруживать летающих насекомых, сказал Эстебан Фернандес-Юрисич, профессор биологических наук в Пердью.
«Сетчатка мухоловок, которые являются хищными птицами, сидящими и выжидающими, развила новую клеточную структуру в фоторецепторе, которая может позволить им обнаруживать, отслеживать и захватывать быстро движущуюся добычу, такую как насекомые», - сказал он..
Ведущий автор статьи - Люк Тиррелл, бывший докторант Purdue, а ныне доцент кафедры биологических наук в SUNY Plattsburgh.
«Эта новая колбочковая органелла ранее не встречалась в такой форме в сетчатке каких-либо других позвоночных и может позволить этим птицам видеть свой мир иначе, чем у других животных», - сказал Тиррелл.
Полный список авторов статьи доступен в аннотации, а статья доступна онлайн здесь. Исследование финансировалось Национальным научным фондом. Будущие исследования будут направлены на установление функции этой структуры и оценку способности мухоловок ловить добычу в различных условиях окружающего освещения.