Нефть Brent
$87.11
-3.34%
14
МОСКВА, 30 ноября Обычные морские гребешки оказались хозяевами одних из самых сложных и продвинутых глаз на Земле – они похожи по принципам своего устройства на Хаббл и другие современные оптические телескопы, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Science.
Глаза людей и многих других млекопитающих содержат в себе два фрукта светочувствительных клеток – колбочки и палочки. Колбочки позволяют нам различать цвета, но при этом они работают только при достаточно высокой освещенности, а палочки – позволяют видеть силуэты предметов при тусклом свете звезд или Луны.
Как показывают эксперименты последних лет, число различных типов колбочек и их функции заметно отличаются у разных групп и даже окролов животных – к примеру, человек обладает тремя сортами колбочек, а некоторые сорта птиц и рептилий – четырьмя типами, один из которых позволяет им видеть ультрафиолетовое излучение. Другие животные, к примеру, раки-богомолы, обладают еще более экзотической системой зрения, содержащей в себе 12 разных фоторецепторов, каждый из которых различает определенный оттенок.
Палмер и его коллеги открыли еще более сложное оптическое изобретение природы, пытаясь понять, как устроены глаза одного из самых удивительных моллюсков, гребешков Святого Якова (Pecten maximus), мякоть которых можно купить в любом крупном супермаркете.
В различие от других двустворчатых моллюсков, это беспозвоночное существо обладает набором из двух сотен вполне полноценных глаз, которые он использует для того, чтобы правильно ориентироваться в пространстве и свободно плавать по толще океанов и морей. Каждый глаз гребешка содержит в себе две сетчатки из примерно 500 тысяч клеток, содержащих в себе два разных типа фоторецепторов, принципы работы и само предназначение которых оставались загадкой для ученых.
Израильские и шведские физики раскрыли смыслы их работы, заморозив много таких глаз в жидком элементе, разрезав их на тонкие слои и просветив их при помощи сканирующего электронного микроскопа. Это позволило ученым получить трехмерную компьютерную модель глаза и понять, как свет взаимодействует с каждым его компонентом.
К большому удивлению ученых, принципы работы этого глаза больше всего им вспомнили не органы зрения других животных, а самые современные световые телескопы, такие как Хаббл, VLT или Кек. Ключевой частью этих телескопов является не линза – она в них отсутствует в принципе, а два зеркала красивой формы, которые фокусируют свет в одной точке.
Аналогичные зеркала находятся в глазах гребешков Святого Якова – одно из них расположено под их задней оболочкой, а второе – находится под второй сетчаткой, расположенной рядом со зрачком, присутствие которой в глазе моллюска ученые раньше не могли разжевать.
Что актуального, совпадает не только распределение зеркал телескопов и их живых аналогов, но и их конструкция – отражающая поверхность в глазах моллюсков состоит из множества небольших плиток из особых биокристаллов, положением которых животное может гибко управлять. Схожим образом устроены составные зеркала коронографа Кека и главное зеркало создающейся космической обсерватории Джеймс Уэбб, которая заменит Хаббл в конце 2018 года.
Благодаря подобным технологическим инновациям, гребешки, как отмечают ученые, обладают достаточно зоркими и быстрыми глазами с очень широким полем зрения, около 250 градусов, не используя при этом хрусталика или других дорогостоящих структур, на поддержание работы коих нужно много энергии.
Как предполагают радиофизики, глаза- телескопы гребешков могут поискать свое применение не только при создании новых астрономических приборов, но и в других зонах науки и техники, где нужны компактные оптические приборы, способные фокусировать свет при очень широких углах обзора.
