Некоторые морские змеи вновь обрели способность видеть больше цветов

Большинство змей могут видеть ограниченный спектр цветов, но у сине-полосатой морской змеи восстановились гены, потерянные миллионы лет назад, что, возможно, позволяет им видеть ультрафиолетовый и синий свет.

Морская змея эволюционировала и развила цветное зрение после того, как потеряла эту способность миллионы лет назад. Она является одной из двух известных рептилий, которые снова приобрели такой тип цветового зрения.

На протяжении эволюционной истории змеи в основном обитали в плохо освещенной подлесной растительности лесных местообитаний, где они встречали ограниченный спектр цветов. Именно поэтому они эволюционировали, отказавшись от двух из пяти типов генов, отвечающих за восприятие цвета, известных как опсины.

Однако за последние 25 миллионов лет более 60 видов змей обжили более яркие и красочные морские среды обитания. Одной из таких является ядовитая сине-полосатая морская змея (Hydrophis cyanocinctus), которая скользит по мелководным участкам тропической Австралии и Азии.

Предыдущие исследования уже предполагали, что некоторые особи змей H. cyanocinctus могут обладать опсином SWS1, ответственным за восприятие цвета, но это было не распространено, и какие именно особи его обладают, зависело от "генетической лотереи", говорит Исаак Россетто из Аделаидского университета.

Он и его коллеги изучили полные геномные данные пяти видов змей из семейства Elapidae, включая кобры и мамбы, сравнивая их, чтобы выяснить, имеют ли они постоянный ген цветового зрения SWS1. Они были удивлены результатами. Как отмечает Россетто, это "крайне редкое" событие: змеи H. эволюционировали и восстановили четыре копии этого предшественника гена SWS1.

Хотя ученым пока неизвестно, когда именно был восстановлен и продублирован этот ген, это говорит о том, что способность змеи видеть цвета не является случайностью эволюции.

"Мы знаем и ценим цветное зрение, но почти нет других змей среди всех 4000 видов змей, у которых оно такое же хорошее, как у нас", говорит Россетто. "Мы сейчас думаем, что существует группа очень интересных морских змей, которые обладают этой способностью".

Как и первоначальный предшественник SWS1 опсина, две из этих копий воспринимают ультрафиолетовый свет, который обильно присутствует на поверхности морей и океанов. Другие две копии эволюционировали для восприятия синего света, основной длины волны, которая достигает глубин, где солнечный свет более ослаблен и рассеян. Эта изящная адаптация "логична", говорит Россетто, так как это оба среды, в которых змеи сейчас адаптировались.

В конечном итоге это говорит о том, что сине-полосатые морские змеи, вероятно, лучше всех своих змеиных родственников видят цвета добычи или хищников в своей среде обитания. До этого открытия единственным известным случаем наличия гена цветового зрения среди рептилий была водная змея рода Helicops.

Йохей Терай из университета SOKENDAI в Японии считает это открытие захватывающим, но отмечает, что наличие генов не означает, что они используются для восприятия цвета так, как мы можем предположить. "Сборка генома часто содержит ошибки", добавляет он.

Чтобы убедиться, что этот вид морской змеи видит цвет так же, как мы, Терай говорит, что исследователям нужно провести эксперименты и проверить цветовое зрение змей на практике.