История зрения: путь от светочувствительности до глаза

Фенотипические изменения при мутации в PAX-генах у различных видов разные

Данио-Рерио[13]

фтальм[14]

Количество вариантов глаз, существующее в живом мире, и разница в их строении наводят на мысль, что глаз эволюционировал много раз снова и снова и у разных животных прошел разный путь развития.

• Древний ген PAX6 участвовал в регуляции активности других генов, которые строили примитивный двухклеточный глаз.

• В течение эволюции виды удалились один от другого очень далеко, но все сохранили гены, гомологичные PAX6.

• Со временем дупликация привела к появлению новых генов, которые добавили глазу сложности.

Появилось много вариантов глаз у разных классов.

Однако эти новые гены остались под контролем у гомолога гена PAX6.

Рис. 11. Глаз мухи дрозофилы (в нем выделяют омматидии – ощущающие свет единицы) и человека. У всех глаз был общий предок – фоторецепторная клетка, в дальнейшем эволюция создала много вариантов различных глаз, однако во всех сохранилась важная роль аналогов гена PAX6. Глаз мухи дрозофилы кардинально отличается от человеческого, он состоит из множества маленьких микроглаз омматидиев, однако у мухи и человека есть общий ген, регулирующий работу глаза, который достался им от общего предка

Интересный факт: ген PAX6, регулирующий развитие глаза и нервной системы, есть у фруктовой мухи, червяка и человека, и у всех он занимается одним и тем же. Это наводит на мысль о том, что PAX6 был у нашего общего предка очень и очень давно, и, скорее всего, тогда глаз еще представлял собой пару рецепторной и пигментной клеток. А вот дальнейшее развитие – увеличение количества глаз, устройство глазодвигательных мышц – уже шло индивидуально и не один раз, что и привело к такому разнообразию типов глаз, наблюдаемых сегодня.

Рис. 12. Древний ген PAX6