Биология

Американские исследователи с помощью инструментов компьютерного анализа реконструировали эволюцию цвета глаз диких кошек и объяснили, как могла возникнуть широкая палитра оттенков радужной оболочки, характерная для современных представителей семейства Felidae.

Во многих исследованиях, посвященных эволюции цвета глаз, речь идет либо о преобладании каких-то вариантов у тех или иных видов, либо о генах, отвечающих за формирование расцветок радужки у людей и домашних животных. Например, в одной из прошлых работ зоологи выяснили, почему у большинства собак темные глаза.

В отношении диких животных такого рода исследования проводят редко из-за малого разнообразия оттенков их глаз и преобладания коричневого цвета радужки. Кроме того, в останках животных глаза редко сохраняются, поэтому некоторые ученые считают, что историю изменения их цвета можно проследить лишь с помощью анализа древней ДНК.

У людей вариации расцветок радужки обычно связывают с половым отбором, а у домашних животных считают результатом искусственной селекции. Но как так вышло, что глаза современных диких кошек — гепардов, леопардов, рысей, снежных барсов и других — имеют оттенки от коричневого до янтарно-желтого и голубого? Выяснить это взялся специалист в области органической и эволюционной биологии Джулиус А. Табин (Julius A. Tabin) из Гарвардского университета вместе с соавтором — студенткой магистратуры Университета Джонса Хопкинса Кэтрин Чиассон (Katherine Chiasson).

В поисках ответа на вопрос ученые не рассматривали ископаемые остатки животных, а воспользовались компьютерными методами. Сначала с помощью специализированного ПО они проанализировали цифровые фотографии 52 видов диких кошек. Их источниками стали сервис изображений Google Images и платформа iNaturalist.

В итоге исследователи сформировали датасет почти из 290 изображений радужки, которые затем классифицировали по оттенкам и распределили по разветвленному филогенетическому древу семейства Felidae.

Компьютерная реконструкция эволюции оттенков глаз кошачьих показала, что у самых ранних предков радужка была коричневой, а затем — вероятно, в результате генетических мутаций — появились сероглазые виды. Серый, скорее всего, стал промежуточным оттенком между карим и остальными цветами радужки, которые встречаются сегодня у диких кошек: желтым, зеленым и голубым.

Также ученые выявили ряд закономерностей у ныне живущих представителей Felidae. Оказалось, что карие и желтые глаза редко встречаются в пределах одного и того же вида, а у кошачьих с желтой радужкой зрачки чаще бывают круглыми.

В то же время значимых корреляций между типом активности, зоогеографическим распределением, средой обитания и однородностью цвета глаз у кошачьих исследователи не обнаружили. Это оставляет открытым вопрос об адаптивной пользе разнообразия оттенков их радужки.

По словам авторов, результаты их работы, опубликованной в журнале iScience, расширяют понимание эволюции цвета глаз, а примененные методы могут пригодиться для других филогенетических реконструкций.