Рыбки спасут глазки
текст: Марина Кудряшова29.01.2009
Человек многому научился у природы, покорил её, заставил служить, но вот «обскакать» не смог. Поэтому решение в чистом виде человеческих проблем мы по-прежнему ищем в таинственном мире окружающей нас среды. На этот раз учёные присмотрелись к африканским рыбкам и выяснили, что можно с их помощью избавить людей от старческой дальнозоркости и катаракты.
Всё человеческое им чуждо
Хрусталик африканских цихлид, оказывается, способен менять не только форму, но и оптические свойства по желанию водоплавающей. Дело в том, что днём и ночью глазная линза этой рыбы работает по-разному.
Учёные знали, что абсолютно любой глаз, будь то сверхсложный орган птиц или простейшие глазки медуз, состоит из двух частей: «фотоэлектроумножителя» сетчатки, преобразующей световой сигнал в электрический, и фокусирующей системы.
И если в способностях сетчатки мы существенно уступаем тем же членистоногим, то фокусирующая система млекопитающих и птиц, безусловно, самая совершенная среди животных.
Ей не только удаётся «уместить» изображения всех объектов, находящихся перед нами, на немногих квадратных миллиметрах сетчатки.
За счёт сокращения мышц, изменяющих форму, а вместе с ней и оптическую силу хрусталика, мы способны одинаково резко видеть объекты, находящиеся и на расстоянии вытянутой руки, и в нескольких метрах.
Способности хрусталика тропических рыб цихлид этим не ограничиваются: в зависимости от интенсивности освещения они меняют оптические свойства самого материала, из которого «построена» глазная «линза».
Но вернёмся к людям. Напомним, что оптическая система глаза состоит из роговицы, хрусталика и стекловидного тела. Соответственно, размеры изображения, получаемого на сетчатке, зависят от оптической силы всех трёх упомянутых факторов.
Каждая из них, в свою очередь, определяется материалом и формой. Если роговица и стекловидное тело нашего глаза относительно стабильны, то хрусталик постоянно меняется.
В первую очередь эти изменения связаны с наведением резкости на объект: например, у человека в зависимости от тонуса глазных мышц оптическая сила составляет от 19 до 33 диоптрий.
Но с возрастом «материал» хрусталика меняется становится более «жёстким», что и приводит к развитию дальнозоркости. Кроме того, нарушается прозрачность, из-за чего нередко возникает катаракта, требующая хирургического лечения.
Присмотрелись и приценились
У цихлид изменения вещества хрусталика тоже происходят, только в отличие от нас они способны этими процессами управлять по потребности: например, при изменении освещения.
Несмотря на то что хрусталик находится внутри глаза, развивается он из покровов эмбриона, а у взрослых рыб состоит из вытянутых внутренних волокон и наружных клеток.
Наблюдали за цихлидами Маркус Шартау и его коллеги из шведского Лундского университета, которые и обнаружили эту закономерность. Случайностью открытие не стало: цихлид давно разводят офтальмологи-теоретики.
Во-первых, и это немаловажно, это очень красивые аквариумные рыбки, с которыми гораздо приятней работать, чем с мышами, хомячками или, тем более, обезьянами.
Во-вторых, их сетчатка, в которой, как и у нас, есть «чёрно-белые» палочки и «разноцветные» колбочки, постоянно меняется. Смещение максимума её светочувствительности у разных популяций даже стало причиной выделения новых видов в одном из африканских озёр, которое учёным недавно довелось наблюдать практически в реальном времени.
Кроме того, палочки и колбочки меняют своё местоположение в зависимости от времени суток, предотвращая «перекрывание» светового сигнала.
Шартау и соавторы публикации в Current Biology предположили, что изменениями в сетчатке суточные колебания могут не ограничиваться. Чтобы проверить эту гипотезу, учёные взяли две группы рыб, одну из которых держали в темноте, а другую на свету.
Оказалось, что днём хрусталик это мультифокальная линза, обладающая регионами с разной оптической силой, а потому полностью компенсирующая «совместимость» изображения.
Ночью эта же самая линза превращается в монофокальную, лучи света воспринимаются вместе. Механизм этих изменений пока остаётся неизведанным.
Но поиск продолжается, ведь если найдётся препарат, способный направленно изменять «материал» хрусталика, то о возрастной дальнозоркости можно будет забыть.
Теоретически этим же принципом можно воспользоваться и при удалении катаракты. Дело в том, что когда на место удалённого хрусталика ставят новый, то он уже не способен менять свою кривизну.
Следовательно, пациенту приходится выбирать, будет ли он хорошо видеть «вдали или вблизи», и такой хрусталик и имплантировать. Идея мультифокальных хрусталиков пока не достаточно хорошо реализована, но, как и у рыб, можно попробовать создать материал с изменяемыми свойствами.
Осталось только придумать, как быстро, эффективно и при этом безопасно влиять на параметры линзы, находящейся внутри глаза.
Использованы материалы из открытых интернет-источников.
Остальные материалы читайте на сайте газеты «Вечерний Челябинск»
Tweet
24.08.2010 Им кричали «Фантастико!»
24.08.2010 Планета Железяка
16.08.2010 Даже кусочек половой тряпочки нужно носить с достоинством
16.08.2010 Привези мне аленький цветочек
16.08.2010 Пилочки и палочки
16.08.2010 10 дней учебы - и вы капитан
14.07.2010 Как выбрать свадебного фотографа?
14.07.2010 День в парке
09.07.2010 Танцы под открытым небом
02.07.2010 Больше влаги и ярких цветов
Все статьи раздела Обзор прессы >>