Северные олени приспособились к жизни там, где летом солнце неделями не заходит за горизонт, а зимой почти не появляется. Одна из самых необычных особенностей этих животных скрыта в глазах: отражающий слой за сетчаткой меняет цвет в зависимости от сезона. Летом он выглядит золотистым, а зимой становится насыщенно-синим.
Фото: Christoph Nolte / Unsplash
Речь не о радужной оболочке, которая определяет привычный цвет глаз человека. Меняется расположенная в глубине глаза структура под названием тапетум — своеобразное природное зеркало. Оно отражает свет обратно через сетчатку, предоставляя светочувствительным клеткам дополнительную возможность уловить слабое освещение.
Такой отражающий слой имеется у многих млекопитающих, включая кошек. Именно из-за него глаза животных могут заметно светиться в темноте при попадании света фар или фонаря. Однако у арктических северных оленей свойства тапетума перестраиваются вместе со сменой полярного дня и ночи.
Особенность обнаружили исследователи Университетского колледжа Лондона и Университета Тромсё. В работе, опубликованной в 2013 году в Proceedings of the Royal Society B, они сравнили глаза животных, живших в условиях летнего и зимнего освещения. Оказалось, что летом тапетум отражает свет преимущественно как золотистая поверхность, а зимой приобретает глубокий синий оттенок.
Учёные связали сезонную перемену с расстоянием между коллагеновыми волокнами отражающей ткани. Зимой зрачки долго остаются расширенными, чтобы пропускать больше света. По предложенному исследователями объяснению, это может повышать внутриглазное давление и сближать волокна тапетума, изменяя отражаемые длины волн.
При этом синяя окраска не означает, что зимний глаз просто отражает больше света наружу. Напротив, измерения показали, что зимой наружное отражение уменьшается, а свет сильнее рассеивается внутри глаза и проходит через фоторецепторы. Такая перестройка связана с повышенной чувствительностью сетчатки при слабом освещении.
У адаптации есть компромисс: рост чувствительности может сопровождаться снижением чёткости изображения. В условиях полярной ночи способность заметить движение хищника или различить корм при недостатке света может быть важнее высокой детализации. Авторы исследования рассматривают эту особенность как возможное эволюционное преимущество.
Отдельные исследования показали, что северные олени воспринимают ультрафиолетовое излучение, недоступное человеческому глазу. В заснеженной Арктике такая чувствительность помогает различать объекты, которые по-разному отражают ультрафиолет. Однако точный вклад зимней перестройки тапетума в восприятие ультрафиолета продолжает изучаться.
Таким образом, известное выражение о «синих глазах» северного оленя описывает прежде всего сезонную перемену внутреннего отражающего слоя, а не окраски радужки. Эта особенность показывает, насколько тонко зрительная система животных может приспосабливаться к необычному световому режиму Арктики.