Північні олені навчилися бачити ультрафіолет, щоб знаходити лишайники взимку

Серед унікальних рис північного оленя – дієта, що складається головним чином з лишайників, і досить дивна для високих широт здатність розрізняти ультрафіолет. Нове дослідження безпосередньо пов’язало одне з іншим. Його автори вважають, що олені змінюють колір відбивної оболонки свого очного дна (тапетума) 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 велика парнокопитна тварина, яка живе великими стадами і населяє зону тундри і тайги. Значення північних оленів для природи Півночі важко переоцінити, і вони не менш важливі для малих народів, які подекуди, як і раніше, займаються оленярством.

Північні олені примітні багатьма унікальними адаптаціями до суворих умов, які дали їм змогу відмінно пристосуватися і зайняти величезний ареал. Наприклад, вони харчуються лишайниками – “оленячим мохом”, або ягелем. Ця своєрідна і не надто 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 – передбачувана здатність розрізняти ультрафіолет. Вона пов’язана з особливими рогівкою та кришталиком, які у більшості тварин із денним способом життя активно поглинають світло в ультрафіолетовому діапазоні, що захищає чутливу сітківку від шкідливого випромінювання. Водночас око північного оленя пропускає до 60 відсотків світла в ультрафіолетовій частині спектра.

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

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

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

Автори зазначають, що в рогівці та кришталику тварин полярних областей слід очікувати швидше активного поглинання ультрафіолету. Дійсно, людина або тварина, що постійно живуть серед снігів, отримують подвійну дозу ультрафіолету – безпосередньо від сонця плюс відбитий від снігу. Це може пошкодити очі – саме тому любителі зимових видів спорту носять сонцезахисні окуляри. З тієї ж причини північні олені, яких утримують у неволі, часто страждають від катаракти.

Вчені 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 родів кладонія (Cladonia) і цетрарія (Cetraria). Олені особливо часто поїдають кладонію оленячу (Cladonia rangiferina),.

Кладонія нагадує жорсткі білуваті кущики або деревця зростом до 12 сантиметрів. У неї своєрідний хімічний склад і смак, але водночас вона містить чимало білків, жирів та інших поживних речовин. Влітку їх неважко помітити, а ось взимку і навесні брудно-білі лишайники на такому ж тлі знайти набагато важче. Найімовірніше, 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. Тож автори підтвердили своє припущення, описавши спектр поглинання дикорослої 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 найімовірніше також розрізняти унікальні очі північного оленя.