Շատ միջատներ աշխարհը տեսնում են հարյուրավոր մանր ոսպնյակների միջոցով, որոնք խմբավորված են տեսողության օրգանում՝ հայտնի որպես ֆասետային (բարդ) աչք։ Յուրաքանչյուր ոսպնյակի հետևում 8 լուսազգայուն բջիջներից բաղկացած կուտակում կա. դրանք դասավորված են ըստ մի նախշի, որը, գիտնականների կարծիքով, գոյություն ունի արդեն հարյուր միլիոնավոր տարիներ։

Թիթեռները հազվադեպ բացառություն են։ Նրանք ունեն 9 լուսազգայուն բջիջ, ինչը նրանց հնարավորություն է տալիս տեսողականորեն կողմնորոշվելում գույներով շատ ավելի հարուստ աշխարհում՝ համեմատած այնպիսի միջատների հետ, ինչպիսիք են ճանճերը, ինչպես նաև գտնելու նեկտար և զուգավորման պոտենցիալ զուգընկերներ։ Կալիֆոռնիայի համալսարանի Սան Դիեգոյի գիտնականները հայտնաբերել են գենետիկական փոփոխություն, որը թիթեռներին տվել է այս տեսողական առավելությունը։

«Թիթեռները շատ ավելի շատ գույներ են տեսնում, քան ճանճերը, որովհետև իրենց էվոլյուցիայի ինչ-որ փուլում նրանք ձեռք են բերել ֆոտոռեցեպտոր իրենց ֆասետային աչքի յուրաքանչյուր բջջում․ սա աչքի կառուցվածքի կանոններից հազվադեպ բացառություն է, որոնք միջատների մեջ պահպանվել են հարյուր միլիոնավոր տարիներ: Մենք գտել ենք գենետիկական անջատիչը, որն ապահովել է դա»,- ասել է բջջային կենսաբանության և զարգացման կենսաբանության ամբիոնի դասախոս Փերին, հայտնում է «Научная Россия»-ն։

Science Advances ամսագրում հրապարակված հետազոտությունում Փերին և նրա գործընկերները սահմանել են գենետիկական փուլերը, որոնք կապված են աշխարհում ամենատարածված թիթեռների տեսակներից մեկի՝ եղնջաթիթեռների իններորդ ֆոտոռեցեպտորի առաջացման հետ։ Ճանճերն ունեն լուսազգայուն բջիջներ, որոնք հայտնի են որպես R1–R8 ֆոտոռեցեպտորներ, մինչդեռ թիթեռները, ինչպես պարզել են հետազոտողները, ընդլայնել են իրենց գունային տեսողությունը՝ աչքի յուրաքանչյուր միավորում ավելացնելով երկրորդ R7 ֆոտոռեցեպտոր։ Ստուգելու համար, թե արդյոք այս գենետիկական փոփոխությունը բավարար է, գիտնականներն այն վերարտադրել են պտղաճանճի մեջ՝ բջիջներում միացնելով մի գեն, որը սովորաբար անջատված է, և ակտիվացնելով դա այն կարճ ժամանակահատվածում, երբ ձևավորվում է աչքը։ Այսպես հայտնվել է «ճանճ-թիթեռը», որի աչքերն աճում են թիթեռի սկզբունքով՝ աչքի յուրաքանչյուր միավորման համար ունենալով 9 բջիջ 8-ի փոխարեն։

Աչքի նոր լուսազգայուն ռեցեպտորն անօգուտ է, եթե ուղեղը չի կարող միանալ նրանից եկող նոր տեղեկատվությանը։ Հետազոտողները պարզել են, որ ճանճ-թիթեռի ուղեղը հստակ գիտեր, թե ինչպես աշխատել նոր ֆոտոռեցեպտորի հետ՝ օգտագործելով լրացուցիչ «պահուստային» նեյրոններ, և գործի է դրել դրանք։

«Երբ մենք պահուստային նեյրոններին տվեցինք մի բան, որին նրանք կարող էին միանալ, նրանք ողջ մնացին և անմիջապես ձևավորեցին ճիշտ կապերը՝ առանց որևէ հետագա գենետիկական փոփոխության,- ասում է Փերին։- Այլ կերպ ասած, ուղեղը պատրաստ էր դրան դեռևս մինչև այն պահը, երբ աչքը դա «խնդրեց»։ Սա հազվադեպ դեպք է, երբ էվոլյուցիան գործի է դնում նեյրոններ, որոնք հակառակ դեպքում կկորչեին»։

Հետազոտության արդյունքները պատկերացում են տալիս, թե ինչպես միջատները կարողացան հարմարվել նոր պայմաններին և էվոլյուցիոն առումով հարմարվել իրենց կենսամիջավայրում առաջացած պահանջին՝ ծաղկող բույսերը տարբերելու ավելի բարձր ունակությանը։

Թիմը նաև հայտնաբերել է բազեի թիթեռ, որը, ըստ ամենայնի, նույն անցման կես ճանապարհին է․ նրա աչքի ստորին կեսը նման է թիթեռի աչքի, որտեղ յուրաքանչյուր միավորին բաժին է ընկնում 2 այդպիսի բջիջ, իսկ վերին կեսը՝ ճանճի աչքի, որտեղ յուրաքանչյուր միավորին բաժին է ընկնում 1 այդպիսի բջիջ։ Մոտավորապես այսպիսի արդյունք էլ կարելի էր սպասել, եթե փոփոխությունները սկսվեին աչքի մի հատվածում և տարածվեին։

Ներկայումս հետազոտական խումբն ուսումնասիրում է նաև այլ հարցեր, որոնց դեռևս պատասխան չկա, օրինակ՝ ուսումնասիրության համար բարդ այն հարցը, թե արդյոք ճանճ-թիթեռը իսկապես կարող է տեսնել ավելի վառ գույներ լրացուցիչ ֆոտոռեցեպտորի շնորհիվ, ինչպես դա անում են թիթեռները։