Международная группа ученых под руководством исследователей из Бристольского университета продвинула наше понимание того, как древние животные видели мир, объединив изучение окаменелостей и генетику.
Предки насекомых и ракообразных, которые жили более 500 миллионов лет назад в кембрийском периоде, были одними из первых активных хищников, но мало что известно о том, как их глаза были приспособлены для охоты.
Работа, опубликованная сегодня в Proceedings of the Royal Society B, предполагает, что, когда ископаемые и генетические данные оцениваются в тандеме, можно сделать ранее недоступные и захватывающие выводы о давно умерших видах.
Исследуя морфологические характеристики глаз окаменелостей, наряду с генетическими признаками визуального пигмента, междисциплинарная команда, возглавляемая в сотрудничестве с Давиде Пизани из Бристольского университета, профессором филогеномики в Школе наук о Земле, и Николасом Робертс, профессор сенсорной экологии в Школе биологических наук, обнаружил, что древние хищники с более сложными глазами, вероятно, видели в цвете.
Профессор Пизани заметил: «Возможность комбинировать ископаемые и генетические данные таким образом - действительно захватывающая область современных палеонтологических и биологических исследований. Зрение - ключ к поведению и экологии многих животных, а также к пониманию того, как воспринимали вымершие животные. их среда очень поможет прояснить, как они развивались».
Рассчитав время появления различных зрительных пигментов, а затем сравнив их с предполагаемым возрастом происхождения ключевых ископаемых линий, исследователи смогли определить количество пигментов, которые, вероятно, принадлежали различным ископаемым разновидность. Они обнаружили, что у ископаемых животных с более сложными глазами было больше зрительных пигментов, и что великие хищники кембрийского периода могли видеть в цвете.
Доктор Джеймс Флеминг, профессор Пизани и бывший аспирант Робертса, объяснил: «Геномы животных и, следовательно, гены опсинов (составляющие основу различных зрительных пигментов) развиваются в результате процессов удвоения генов. Существовавшие опсин и пигмент прежде чем дублирование похоже на родителя, а два новых опсина (и пигмента), возникающих в результате процесса дублирования, подобны детям на генеалогическом древе.
"Мы рассчитали даты рождения этих детей, и это позволило понять, каким должен был казаться древний мир населявшим его животным. Мы обнаружили, что хотя некоторые из рассмотренных нами окаменелостей имели только один пигмент и были монохромные, т.е. видели мир как бы смотрящим в черно-белый телевизор, формы с более сложными глазами, как иконические трилобиты, имели много пигментов и скорее всего видели свой мир в цветах."
Сочетания сложных глаз и множества видов зрительных пигментов позволяют животным различать разные объекты только по цвету - то, что мы называем цветовым зрением.
Профессор Робертс прокомментировал: «Удивительно видеть, как всего за несколько миллионов лет взгляд этих животных на свой мир изменился с серого на красочный мир, который мы видим сегодня».
В проекте участвовали ученые со всего мира - из Великобритании, а также из Дании, Италии, Кореи и Японии, куда доктор Флеминг теперь перешел работать в качестве постдокторанта. Каждый из них привнес в эту междисциплинарную работу свои особенности, поделившись знаниями в области генетики, зрения, таксономии и палеонтологии.