Британські, німецькі та португальські дослідники виявили у ціанобактерій здатність фокусувати світло і реагувати на отримане зображення. На даний момент це найбільш еволюційно стародавня з відомих оптичних систем в живій природі. Висновки вчених опубліковані в.
Фотосинтезуючі ціанобактерії з'явилися на Землі близько 2,7 мільярдів років тому і наситили її атмосферу киснем. У пошуку відповідних умов освітлення їм допомагає здатність до фототаксису - пересування до джерела світла. Виявилося, що світло ціанобактерій набагато складніше, ніж просте вловлювання градієнта освітленості.
Міжвузівська європейська група вчених вивчила реакцію на світло ціанобактерій роду. Спочатку перевірили їхню реакцію на градієнт світла, створюваний конденсором мікроскопа. Цілеспрямованого руху не було. Коли клітини висвітлили спрямованим світлом під гострим кутом до поверхні, більшість клітин протягом хвилини сформували фімбрії (органи руху) і стали рухатися до джерела світла. При освітленні двома джерелами активно прагнули в рівновіддалену від них точку, де освітленість найбільш інтенсивна.
Підсвічуючи ціанобактерії з одного боку в темнопільному мікроскопі, досліджували побачили, що їх клітинний вміст працює як оптична лінза, що фокусує світло на внутрішній поверхні клітинної мембрани навпроти джерела світла, тобто діє як примітивний аналог ока тварин. Клітина при цьому випускає фімбрії з боку, протилежної фокусу променів, і рухається на світ.
Хоча основний принцип роботи клітини і людського ока схожий, їх розміри відрізняються приблизно в 500 мільйонів разів. Проводячи експерименти з освітлення ціанобактерій вузькоспрямованим лазером, вчені встановили, що кутова роздільна здатність їх оптичної системи становить близько 21 градуса, тобто отримуване зображення вкрай нечітке. Для порівняння, кутова роздільна здатність людського ока - приблизно 0,02 градуса. Для життєдіяльності, тим не менш, достатньо просто визначити джерело світла і його інтенсивність.
«Сферичні ціанобактерії - можливо, найменші і найдавніші оптичні системи в живій природі», - пишуть автори дослідження.
Раніше канадські дослідники виявили у противників з групи динофлагелят подобу ока - оцеллоїд, що складається зі структур, функціонально близьких до кришталика, рогівки, зіниці та сітківки.