Вы не зашли.
Объявление
"Давайте только проявлять больше внимания, терпимости и уважения к чужому мнению — вот и всё." — Gennadius.
— О размещении изображений на форуме, О рекламе на форуме
#1 16 October 2015 06:01:16
- нейромантик
- Любознательный
- Зарегистрирован: 05 July 2015
- Сообщений: 118
Причина разницы в устройстве глаза между млекопитающими и птицами?
Я сейчас работаю над одним проектом, посвящённым разведению цыплят-бройлеров. И, вот, натолкнулся на странный биологический феномен - у млекопитающих и птиц различно устроены глаза. В частности - разный состав фоточувствительных пигментов (у птиц их больше) и есть отличие в составе клеток глаза - помимо колбочек и палочек, у них, оказывается, есть "двойные колбочки", видимо отвечающие за возможность видеть поляризованный свет.
Причину в различии фоточувствительных пигментов понять можно, а вот причину исчезновения из глаза класса клеток - не очень. Двойные колбочки есть у утконосов, а уже сумчатые их лишены.
С чем может быть связано подобное обеднение?
Неактивен
#2 16 October 2015 06:50:58
- George
- Любитель зоологии
- Зарегистрирован: 01 January 2010
- Сообщений: 879
Re: Причина разницы в устройстве глаза между млекопитающими и птицами?
Млекопитающие две трети своей истории прожили в мезозое как ночные животные, поэтому зрение у них ослабло (зато нюх хороший). Что касается поляризованного света, то некоторые люди его видят, погуглите "фигура Гайдингера"
Отредактировано George (16 October 2015 06:53:46)
Неактивен
#3 16 October 2015 11:00:54
- Звероящер
- Модератор
- Откуда: Фрязино, Московская обл.
- Зарегистрирован: 13 April 2007
- Сообщений: 14912
Re: Причина разницы в устройстве глаза между млекопитающими и птицами?
нейромантик :
Двойные колбочки есть у утконосов, а уже сумчатые их лишены.
Двойные колбочки есть и у сумчатых. Среди крупных групп позвоночных они отсутствуют у бесчелюстных, хрящевых рыб, осетрообразных, целакантов, двоякодышащих, безногих земноводных и плацентарных млекопитающих.
Вообще некоторая редукция зрения, включая сокращение числа зрительных пигментов и исчезновение некоторых типов клеток, это черта, особенно выраженная у эутериев, плацентарных млекопитающих. Упрощённая картина может выглядеть следующим образом. У ранних позвоночных было пять зрительных пигментов: RH1 (родопсин), RH2 (зелёный опсин), SWS1 (ультрафиолетовый опсин), SWS2 (синий опсин) и LWS (красный опсин). То есть общий предок всех позвоночных, по-видимому, был тетрахроматом. Предки тетрапод и предки амниот – тоже. Четыре предковых цветных опсина сохраняются у многих тетрапод – птиц, некоторых рептилий. У разных групп (например, змей и червяг) происходила вторичная редукция и утрата отдельных типов опсинов и светочувствительных клеток в связи с ослаблением роли зрения. У других групп, появлялись различные, подчас очень сложные, модификации, например т.н. зелёные палочки у бесхвостых и некоторых хвостатых, вероятное отсутствие палочек в сетчатке и функционально непонятное присутствие порфиропсинов у некоторых ящериц, превращение колбочек в "палочки" у гекконов, повторное возникновение УФ-чувствительных пигментов из фиолетовых у птиц и т.д.
Первый опсиновый ген у предков млекопитающих был утрачен после отделения синапсидной ветви от остальных четвероногих. Общий предок всех млекопитающих, вероятно, был уже трихроматом, т.е. имел не четыре, а три типа цветных опсинов + родопсин (RH1, SWS1, SWS2 и LWS). В мезозое общие предки сумчатых и плацентарных прошли через "бутылочное горлышко" сумеречного или ночного образа жизни, что привело к утрате второго опсинового гена – большинство териевыех млекопитающих являются дихроматами (RH1, SWS1 и LWS). У плацентарных, кроме того, были утрачены двойные колбочки и масляные капли в колбочках. Однопроходные тоже дихроматы, но у них вместо гена SWS1 функционирует ген SWS2, что подтверждает гипотезу о наличии трёх цветных опсинов у предков млекопитающих. Параллельно этим процессам происходили дупликации обонятельных генов, приведшие в итоге к усилению обоняния. Развитое обоняние и развитое цветное зрение у млекопитающих как будто исключают друг друга во многих случаях. В дальнейшем отдельные сумчатые и приматы заново развили трихроматическое зрение (у приматов "совпало" с ослаблением обоняния!), но на иной генетической основе. При этом некоторые особенности зрения сумчатых близки к птичьим. С другой стороны, некоторые ночные и морские плацентарные млекопитающие стали монохроматами с утратой SWS1.
Life is short, but snakes are long...
Неактивен
#4 16 October 2015 16:15:08
- нейромантик
- Любознательный
- Зарегистрирован: 05 July 2015
- Сообщений: 118
Re: Причина разницы в устройстве глаза между млекопитающими и птицами?
George :
Млекопитающие две трети своей истории прожили в мезозое как ночные животные, поэтому зрение у них ослабло (зато нюх хороший). Что касается поляризованного света, то некоторые люди его видят, погуглите "фигура Гайдингера"
Это объясняет исчезновение пигмента, но не исчезновение группы клеток.
В случае с "фигурой Гайдингера", вероятнее всего поляризация света физиологической жидкостью - слезами, например. Специфический орган восприятия отсутствует. С таким же успехом можно одеть очки с поляризацией.
Неактивен
#5 16 October 2015 16:25:40
- нейромантик
- Любознательный
- Зарегистрирован: 05 July 2015
- Сообщений: 118
Re: Причина разницы в устройстве глаза между млекопитающими и птицами?
Звероящер :
нейромантик :
Двойные колбочки есть у утконосов, а уже сумчатые их лишены.
Двойные колбочки есть и у сумчатых.
...В мезозое общие предки сумчатых и плацентарных прошли через "бутылочное горлышко" сумеречного или ночного образа жизни, что привело к утрате второго опсинового гена – большинство териевыех млекопитающих являются дихроматами (RH1, SWS1 и LWS). У плацентарных, кроме того, были утрачены двойные колбочки и масляные капли в колбочках. Однопроходные тоже дихроматы, но у них вместо гена SWS1 функционирует ген SWS2, что подтверждает гипотезу о наличии трёх цветных опсинов у предков млекопитающих.
Т.е. плацентарные позднее тоже прошли через массовое вымирание, при котором выжили только утратившие эти группы клеток? И с чем может быть такое связано? Ведь это существенно сужает возможности зрения, например, делает невозможной ориентацию по солнцу в облачную погоду, или оценку свежести рыбы, пригодности воды для питья и ловлю живности в ней.
Неактивен
#6 17 October 2015 19:44:31
- Звероящер
- Модератор
- Откуда: Фрязино, Московская обл.
- Зарегистрирован: 13 April 2007
- Сообщений: 14912
Re: Причина разницы в устройстве глаза между млекопитающими и птицами?
нейромантик :
Т.е. плацентарные позднее тоже прошли через массовое вымирание, при котором выжили только утратившие эти группы клеток? И с чем может быть такое связано?
Не массовое вымирание, а переход предков к сумеречному и/или ночному образу жизни, который сопровождался утратой многих генов, связанных с фоторецепцией, соответственно и исчезновением некоторых (ставших "ненужными") структур. Так получилось, что на плацентарных этот переход наложил больший отпечаток, чем на сумчатых. Точно сказать, почему именно на плацентарных, пока нельзя.
нейромантик :
Ведь это существенно сужает возможности зрения, например, делает невозможной ориентацию по солнцу в облачную погоду, или оценку свежести рыбы, пригодности воды для питья и ловлю живности в ней.
Зачем ночному млекопитающему ориентироваться по солнцу??? "Свежесть рыбы" и "пригодность воды для питья" можно и по запаху определить, а обоняние получило сильное развитие параллельно с редукцией зрения. Хотя пример, мягко говоря, странный. Почему именно рыбы, когда мезозйские млекопитающие явно не были ихтиофагами. А уж воду животные пьют подчас очень грязную и мутную, даже обладающие хорошим зрением птицы и рептилии. Потому что другой просто нет. Плохое зрение не мешает млекопитающим ловить добычу в воде. Есть осязание, роль которого также возросла у млекопитающих. Вспомните, какие длинные вибриссы у выдр и тюленей - при помощи осязания они без проблем ловят рыбу в мутной воде или в полной темноте. У китообразных для тех же целей есть эхолокация, а однопроходные и некоторые дельфины для поиска добычи используют электрорецепцию.
Life is short, but snakes are long...
Неактивен
#7 18 October 2015 13:43:02
- нейромантик
- Любознательный
- Зарегистрирован: 05 July 2015
- Сообщений: 118
Re: Причина разницы в устройстве глаза между млекопитающими и птицами?
Звероящер :
нейромантик :
Т.е. плацентарные позднее тоже прошли через массовое вымирание, при котором выжили только утратившие эти группы клеток? И с чем может быть такое связано?
Не массовое вымирание, а переход предков к сумеречному и/или ночному образу жизни, который сопровождался утратой многих генов, связанных с фоторецепцией, соответственно и исчезновением некоторых (ставших "ненужными") структур. Так получилось, что на плацентарных этот переход наложил больший отпечаток, чем на сумчатых. Точно сказать, почему именно на плацентарных, пока нельзя.
Ясно, спасибо.
Звероящер :
нейромантик :
Ведь это существенно сужает возможности зрения, например, делает невозможной ориентацию по солнцу в облачную погоду, или оценку свежести рыбы, пригодности воды для питья и ловлю живности в ней.
Зачем ночному млекопитающему ориентироваться по солнцу??? "Свежесть рыбы" и "пригодность воды для питья" можно и по запаху определить, а обоняние получило сильное развитие параллельно с редукцией зрения. Хотя пример, мягко говоря, странный. Почему именно рыбы, когда мезозйские млекопитающие явно не были ихтиофагами. А уж воду животные пьют подчас очень грязную и мутную, даже обладающие хорошим зрением птицы и рептилии. Потому что другой просто нет. Плохое зрение не мешает млекопитающим ловить добычу в воде. Есть осязание, роль которого также возросла у млекопитающих. Вспомните, какие длинные вибриссы у выдр и тюленей - при помощи осязания они без проблем ловят рыбу в мутной воде или в полной темноте. У китообразных для тех же целей есть эхолокация, а однопроходные и некоторые дельфины для поиска добычи используют электрорецепцию.
Просто это те примеры (с рыбой), которые я мог привести из собственной жизни. Антропоцентризм, такой вот.
В принципе, для существ, не перемещающихся на дальние пространства, и не рискующих заблудиться, возможность наблюдать поляризацию света солнца - ни к чему.
Неактивен
#8 19 October 2015 08:59:10
- Звероящер
- Модератор
- Откуда: Фрязино, Московская обл.
- Зарегистрирован: 13 April 2007
- Сообщений: 14912
Re: Причина разницы в устройстве глаза между млекопитающими и птицами?
Несколько работ, по которым можно составить примерную картину об эволюции зрения у позвоночных в целом и млекопитающих в частности (будет продолжение):
Bowmaker J.K. (2008) Evolution of vertebrate visual pigments
Davies W.I.L., Collin S.P.& Hunt D.M. (2012) Molecular ecology and adaptation of visual photopigments in craniates
Lagman D., Daza D.O., Widmark J., Abalo X.M., Sundström G. & Larhammar D. (2013) The vertebrate ancestral repertoire of visual opsins, transducin alpha subunits and oxytocin/vasopressin receptors was established by duplication of their shared genomic region in the two rounds of early vertebrate genome duplications
Heesy C.P. & Hall M.I. (2010) The nocturnal bottleneck and the evolution of mammalian vision
Gerkema M.P., Davies W.I.L., Foster R.G., Menaker M., & Hut R.A. (2013) The nocturnal bottleneck and the evolution of activity patterns in mammals
Ebeling W., Natoli R.C. & Hemmi J.M. (2010) Diversity of Color Vision: Not All Australian Marsupials Are Trichromatic
Более популярно о том, как происходила редукция цветного зрения у млекопитающих: Обоняние и цветное зрение в эволюции млекопитающих развивались в противофазе
Life is short, but snakes are long...
Неактивен