Строение камерного глаза: человек vs улитка

Макросъемка глаза улитки. Фото с сайта www.quora.com

В статье выполнен сравнительный анализ светопреломляющего, светочувствительного и светоизолирующего аппарата камерных глаз наземного брюхоногого легочного моллюска Helicigona lapicida и человека. Для каждого аппарата глаз выявлены сходства и различия в составе, а также свойствах и функциях компонентов. Полученные данные необходимы для создания представления о брюхоногих моллюсках как о модельных организмах для изучения работы зрительной системы.

Зрение – это многоуровневый процесс, который осуществляется зрительной системой и позволяет получать информацию об окружающем мире. Начинается в периферическом отделе зрительной системы – глазах – с формирования изображения на сетчатке, а также восприятия, кодирования и обработки информации в ней и заканчивается в центральном отделе – коре головного мозга – принятием решения о том, с каким объектом встретился организм. Изучать работу зрительной системы на позвоночных часто трудно по техническим причинам или невозможно по этическим соображениям. Для исследований необходимы модельные организмы, которыми могут служить беспозвоночные животные – брюхоногие моллюски. Среди беспозвоночных брюхоногие моллюски – одна из немногих групп, представители которой имеют камерные глаза, и первая группа, у представителей которой камерные глаза приспособлены к зрению в наземной среде и при высоком уровне освещенности так же, как у типичного представителя позвоночных – человека. У брюхоногих моллюсков, как и у человека, некоторые компоненты камерных глаз или составляющие их части формируют специализированные аппараты – светопреломляющий, светочувствительный и светоизолирующий. Центральный отдел зрительной системы этих беспозвоночных имеет общие принципы организации с аналогичным отделом позвоночных. В то же время, зрительная система брюхоногих моллюсков устроена значительно проще. Дальнейшее развитие представления о моллюсках, как о модельных организмах для изучения работы зрительной системы, требует выявления сходств и различий между глазами моллюсков и человека.

В представленной работе на основе новых и опубликованных собственных данных и данных литературы выполнен сравнительный анализ светопреломляющего, светочувствительного и светоизолирующего аппарата камерных глаз брюхоногого моллюска и человека. Для работы был выбран наземный легочной моллюск Helicigona lapicida (Linnaeus, 1758), глаз которого приспособлен к зрению в дневное время при высоком уровне освещенности так же, как глаз человека. В ходе сравнительного анализа выявлены сходства и различия в составе аппаратов глаз, а также свойствах и функциях их компонентов. Показано, что светопреломляющий аппарат состоит из одинаковых и разных компонентов, но содержит больше одинаковых, в то время как светочувствительный и светоизолирующий аппараты состоят из одинаковых компонентов. Компоненты светопреломляющего аппарата имеют больше одинаковых свойств, светочувствительного и светоизолирующего аппаратов – наоборот – больше разных свойств. Компоненты светопреломляющего аппарата выполняют больше одинаковых функций, светочувствительного и светоизолирующего аппаратов – поровну одинаковых и разных функций. В целом из трех рассмотренных аппаратов камерных глаз H. lapicida и человека больше сходств, чем различий обнаружено у светопреломляющего аппарата, и больше различий, чем сходств – у светочувствительного и светоизолирующего аппаратов.