Гренландские акулы способны выживать столетиями и сохранять зрение

Фото из открытых источников

Исследование предполагает, что долгоживущие акулы не так слепы, как считалось ранее, и обладают механизмами восстановления ДНК, которые могут помочь предотвратить ухудшение их зрения.

Гренландские акулы — самые долгоживущие позвоночные в мире — обитают в глубоких, ледяных водах Арктики и Северной Атлантики, проводя там до 400 лет. Ученые давно подозревали, что эти существа были практически слепы из-за надоедливых глазных паразитов и длительного пребывания в таком слабо освещенном месте.

Однако новые исследования показали, что у этих животных, по-видимому, удивительно хорошее зрение и механизмы восстановления ДНК, позволяющие поддерживать его на протяжении всей жизни. Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, не только проливают свет на долгоживущую зрительную систему, но и могут привести к разработке способов предотвращения проблем со зрением у человека, таких как макулярная дегенерация.

Эти морские животные растут медленно, менее чем на полдюйма в год, но могут достигать длины более 6 метров. Они способны плавать на глубине более двух километров ниже поверхности океана.

Эволюционный биолог Лили Фогг говорит, что исследование началось после того, как Джон Фленг Стеффенсен, морской биолог из Копенгагенского университета, который недавно скончался, предложил ей и ее коллегам несколько образцов из своей другой работы. Ранее Стеффенсен помог установить многовековую продолжительность жизни этих существ, используя образцы глаз.

«Он сказал: „У меня есть эти глаза, не хотели бы вы провести исследование на них?“ — рассказывает Фогг из Базельского университета в Швейцарии. — И мы ответили: „Почему бы и нет? Это отличная возможность“. Если их выбросить, то это будет просто пустая трата».

Затем глазные яблоки были отправлены исследователям. «Я открыла посылку, и там лежало огромное 200-летнее глазное яблоко на сухом льду, просто смотрящее на меня», — вспоминает в своем заявлении соавтор исследования Эмили Том, физиолог из Калифорнийского университета в Ирвайне.

В целом, исследовательская группа изучила глазные яблоки десяти гренландских акул, пойманных у побережья западной Гренландии в период с 2020 по 2024 год, возраст которых составлял от 100 до 134 лет. Анализ не выявил признаков дегенерации в светочувствительных частях старых органов, и глазные паразиты акул, по-видимому, не влияли на зрение животных.

Кроме того, у большинства позвоночных есть два типа светочувствительных клеток глаза: колбочки, которые различают цвета и хорошо работают при ярком свете, и палочки, которые не различают цвета, но хорошо работают при слабом освещении. Как выяснила команда исследователей, у гренландских акул были только палочковые клетки, а это значит, что они видят в черно-белом цвете.

«У гренландской акулы видимость объектов на экране не очень высокая, — говорит соавтор исследования Дорота Сковронска-Кравчик из Калифорнийского университета в Ирвайне. — Вы видите свет и темноту, но плохо различаете формы или не можете различить, вероятно, быстрые движения».

Более того, тщательное изучение генетического материала некоторых глазных яблок показало, что секрет долговременного зрения акул может заключаться в генах ERCC1 и ERCC4. Они кодируют белки, которые помогают восстанавливать ДНК и, по-видимому, важны для поддержания зрения. Команда исследователей обнаружила, что ген ERCC1 присутствует только у самых долгоживущих видов акул, а у гренландских акул наблюдалось повышенное количество гена ERCC4, вероятно, участвующего в синтезе белков, по сравнению с другими акулами.

«Высокая экспрессия генов, отвечающих за восстановление ДНК, предполагает наличие мощного молекулярного механизма, помогающего поддерживать здоровье сетчатки на протяжении столетий — это интересное открытие», — заявила Лаура Райан, специалист по сравнительной нейробиологии из Университета Маккуори в Австралии, которая не принимала участия в исследовании.

Исследователи предполагают, что их работа может проложить путь для будущих исследований, имеющих отношение к здоровью человека, например, к тому, как избежать возрастной потери зрения и таких заболеваний глаз, как дегенерация макулы и глаукома. 

«Мы можем многое узнать о зрении и долголетии, изучая долгоживущие виды, такие как гренландская акула», — говорит Эмили Том.