Північні олені навчилися бачити ультрафіолет, щоб знаходити лишайники взимку

Серед унікальних рис північного оленя — дієта, яка складається головним чином з лишайників, і досить дивна для високих широт здатність розрізняти ультрафіолет. Нове дослідження безпосередньо пов’язало одне з одним. Його автори вважають, що олені змінюють колір відбиває оболонки свого очного дна (тапетуму) на зиму з жовтого на блакитний, щоб бачити в ультрафіолетовій частині спектра і знаходити в снігу лишайники.

Північний олень (Rangifer tarandus) став одним із символів північних екосистем — як Євразії, так і Північної Америки. Це велике парнокопитні тварини, яке живе великими стадами і населяє зону тундри та тайги. Значення північних оленів для природи Півночі важко переоцінити, і вони не менш важливі для малих народів, які місцями, як і раніше, займаються оленярством.

Північні олені примітні багатьма унікальними адаптаціями до суворих умов, які дозволили їм відмінно пристосуватися і зайняти величезний ареал. Наприклад, вони харчуються лишайниками — «оленячим мохом», або ягелем. Це своєрідна і не дуже поживна їжа підходить далеко не всім, але служить надійним джерелом енергії та корисних речовин там, де їх дуже мало.

Інше, досить загадкове пристосування північних оленів — ймовірна здатність розрізняти ультрафіолет. Вона пов’язана з особливими рогівкою та кришталиком, які у більшості тварин з денним способом життя активно поглинають світло в ультрафіолетовому діапазоні, що захищає чутливу сітківку від шкідливого випромінювання. Одночасно око північного оленя пропускає до 60 відсотків світла в ультрафіолетовій частині спектра.

Крім того, північні олені мають особливий тапетум (латиною tapetum lucidum). Це шар судинної оболонки очей, що приховує під її поверхнею за сітківкою. Тапетум містить кристали гуаніну та різні пігменти і працює як світловідбивач – саме ця оболонка очей змушує яскраво світитися у темряві ока кішок, собак та інших хребетних. Завдяки їй частина світла, що потрапило в око, відбивається, а саме тварина краще бачить у напівтемряві.

Тапетум північних оленів унікальний: він змінює колір залежно від сезону. Влітку їхній тапетум має звичайний для тварин жовтуватий або золотистий відтінок, проте на зиму стає блакитним. В результаті він відображає не тільки видиме світло, а й ультрафіолет, який цілком може збуджувати світлочутливі колбочки сітківки.

Ультрафіолетове випромінювання бачать багато комах та хребетних, які активні ночами, скажімо кажани. Але навіщо така адаптація знадобилася північним оленям? З питанням розбиралися автори нової статті в журналі i-Perception.

Автори відзначають, що в рогівці та кришталику тварин полярних областей слід очікувати швидше за активне поглинання ультрафіолету. Дійсно, людина або тварина, що постійно живуть серед снігів, отримують подвійну дозу ультрафіолету — безпосередньо від сонця плюс відбитий від снігу. Це може зашкодити очам — саме тому любителі зимових видів спорту носять сонцезахисні окуляри. З тієї ж причини північні олені, що містяться в неволі, часто страждають від катаракти.

Учені вважають, що північні олені навчилися розрізняти ультрафіолет (причому тільки взимку), щоб знаходити свою головну їжу в холодну пору року — «оленячий мох», він же ягель. Так називають низку лишайників, тобто організмів, утворених нерозривним симбіозом гриба і водорості, — насамперед із пологів кладонія (Cladonia) та цетрарія (Cetraria). Олені особливо часто поїдають кладонію оленню (Cladonia rangiferina), що відображено в назві лишайника як російською, так і латиною.

Кладонія нагадує жорсткі білуваті кущики або деревця зростом до 12 сантиметрів. Вона має своєрідний хімічний склад і смак, але в той же час вона містить чимало білків, жирів та інших поживних речовин. Влітку їх неважко помітити, а ось взимку і весною брудно-білі лишайники на такому ж фоні знайти набагато важче. Швидше за все саме ягель став причиною появи «сезонного ультрафіолетового зору» у північних оленів.

Лишайники сильно відрізняються один від одного поглинанням світла з різною довжиною хвилі, через що деякі можуть бути невидимі в ультрафіолеті. Тому автори підтвердили своє припущення, описавши спектр поглинання дикорослим C. rangiferina з Північно-Шотландського нагір’я — території, яка славиться біорізноманіттям лишайників. Виявилося, що кладонію найлегше помітити в умовах сутінкового світла в діапазоні 330-370 нанометрів, який якраз відповідає ближньому ультрафіолету. Саме його пристосовані пропускати, а швидше за все також розрізняти унікальні очі північного оленя.