Последние исследования, опубликованные в журнале Nature, разъяснили многовековую загадку: как глаз птиц способен функционировать без прямого кровоснабжения сетчатки кислородом. Учёные из Орхусского университета Дании установили, что структура гребня глаза (рecten oculi), ранее считавшаяся кровеносным мостиком, не обеспечивает сетчатку кислородом. Обнаружено, что около половины ткани сетчатки находится в состоянии кислородного голодания, что казалось невозможным для функционирования. Используя пространственную транскриптомику и современные методы анализа, исследователи выявили, что сетчатка использует анаэробный гликолиз — метаболический процесс, позволяющий получать энергию без кислорода. Грибень глаза переносит глюкозу к сетчатке и выводит лактат, обеспечивая её питание и очистку.
Как птицы выживают при отсутствии кислорода в сетчатке
Активация генов, связанных с анаэробным гликолизом, подтверждает, что глазные клетки птиц приспособлены к кислородной нехватке. Быстрое поглощение глюкозы и роль гребня глаза в её доставке обеспечивают стабильную работу сетчатки даже без кислорода. Эта уникальная адаптация позволяет птицам иметь высокое качество зрения и даже улучшать его, минимизируя рассеяние световых лучей.
Исторические и эволюционные выводы
Исследование опровергло старую теорию о том, что сосудистая структура гребня служит только для питания сетчатки кислородом. Эволюционные данные показывают, что подобная структура появилась у динозавров, предков современных птиц, с целью улучшения зрения — снижения рассеяния света и повышения его чёткости.
Значение для науки и медицины
Адаптация птиц к кислородному голоданию глаза делает их моделью для изучения гипоксических заболеваний у человека, таких как инсульты и дегенеративные заболевания глаз. Понимание механизмов, благодаря которым птицы обходятся без кислорода, открывает новые пути в разработке терапии этих болезней.
Перспективы дальнейших исследований
Эти открытия не только ответили на многовековую загадку о строении и функции глаза птиц, но и расширяют возможности для биомедицинских исследований, пересмотра эволюционных механизмов и применения полученных знаний в медицине и охране зрения у позвоночных.
