Эволюция глаза

Первые ископаемые останки глаз появились в нижнем кембрии, около 540 миллионов лет назад. В этот период произошел всплеск бурной эволюции, получивший название "кембрийский взрыв". Один из биологов считает, что эволюция глаз положила начало гонке вооружений, которая привела к стремительному развитию эволюции.

Ранее, чем это, организмы могли использовать светочувствительность, но не быстрое передвижение и навигацию с помощью зрения.

Оценить скорость эволюции глаза довольно сложно. Простое моделирование, предполагающее небольшие мутации, подверженные естественному отбору, показывает, что примитивный оптический орган чувств, основанный на эффективных фотопигментах, мог эволюционировать в сложный глаз, подобный человеческому, примерно за 400 000 лет.

Самыми ранними датчиками света были фоторецепторные белки. Это глазные пятна, встречающиеся у протистов. Глазные точки могут отличать только свет от темноты. Этого достаточно для фотопериодизма и суточной синхронизации циркадных ритмов. Они не могут различать формы или определять направление света.

Глазные пятна встречаются почти у всех основных групп животных. У эвглены' глазное пятно, называемое стигмой, находится спереди. Его красный пигмент затеняет скопление светочувствительных кристаллов. Вместе с ведущим жгутиком глазное пятно позволяет организму двигаться в ответ на свет, помогая фотосинтезу, и предсказывать день и ночь, что является основной функцией циркадных ритмов.

Зрительные пигменты находятся в мозге более сложных организмов, и считается, что они играют роль в синхронизации нереста с лунными циклами. Улавливая тонкие изменения в ночном освещении, организмы могут синхронизировать выброс спермы и икринок, чтобы максимизировать вероятность оплодотворения.

Само зрение опирается на базовую биохимию, которая является общей для всех глаз. То, как этот биохимический инструментарий используется для интерпретации окружающей среды организма, варьируется в широких пределах. Глаза имеют широкий спектр структур и форм, все из которых эволюционировали довольно поздно по отношению к лежащим в их основе белкам и молекулам.

На клеточном уровне, по-видимому, существует два основных "дизайна" глаз, один из которых имеют протостомы (моллюски, аннелидные черви и членистоногие), а другой - дейтеростомы (хордовые и иглокожие).

• Вестибулярные органы