Сравнение меланосом современных и ископаемых рыб помогло проследить эволюцию зрения

Международная группа учёных под руководством профессора Марии Э. Макнамары (Maria E. McNamara) проанализировала меланосомы — богатые меланином органеллы, которые хорошо сохраняются в ископаемом состоянии, — у современных рыб и палеонтологического материала позднекаменноугольного возраста. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications 27 октября 2026 года.

Что показал сравнительный анализ

Ключевой вывод работы — меланосомы в глазах рыб следуют чётким закономерностям, характерным для разных эволюционных групп:

• У костных рыб (Osteichthyes) в глазах присутствуют как округлые, так и вытянутые меланосомы. Вытянутую форму авторы связывают с ретиномоторными движениями — перераспределением пигмента в ответ на освещение, которое может помогать регулировать поток света к фоторецепторам.
• У бесчелюстных и хрящевых рыб меланосомы в глазах сфероидальные, что соответствует иным стратегиям регуляции светового потока, например контролю через зрачок.
• Во внутренних органах меланосомы демонстрируют исключительно высокое морфологическое постоянство у всех крупных групп рыб — признак сильных функциональных ограничений.

Особого внимания заслуживают данные по двоякодышащим рыбам (lungfish): у них меланосомы крупнее и многочисленнее. Авторы связывают это с адаптациями к периодам эстивации — состоянию оцепенения при пересыхании водоёма, — когда ткани испытывают повышенный оксидативный стресс. Усиленная меланизация могла служить защитным буфером при выходе ранних тетрапод на сушу.

Ископаемые подтверждают древность паттернов

Меланосомы из ископаемых рыб позднекаменноугольного периода (местонахождение Мэйзон-Крик, США) демонстрируют те же таксономические различия, что и у современных видов. На основании этого и молекулярно-филогенетических данных авторы заключают, что морфологические паттерны меланосом и их функциональная привязка к конкретным тканям могли восходить к разделению основных групп рыб около 445 млн лет назад.

Таким образом, меланосомы, как палеонтологические маркеры, позволяют восстанавливать не просто наличие пигмента в ископаемых организмах, но и конкретные физиологические стратегии работы органа зрения — даже у видов, вымерших сотни миллионов лет назад. Это значительно расширяет информативность ископаемых меланосом для реконструкции сенсорной биологии.

Соавторы и ограничения

Читайте также: Липид PIP2 помог объяснить настройку светочувствительности сетчатки.

В числе авторов работы — Даниэль Дж. Чиртина (Daniel J. Cirtina), Беатрис Карасо дель Ойо (Beatriz Carazo Del Hoyo) и Шон П. Коллин (Shaun P. Collin). Авторы сами оговаривают: связь между морфологией меланосом и адаптацией к наземной жизни у двоякодышащих рыб носит интерпретационный, а не доказательный характер. Реконструкция функции по форме органелл требует дополнительного физиологического подтверждения.