stringtranslate.com

Теменной глаз

Теменной глаз (очень маленький серый овал между обычными глазами) молодой лягушки-быка ( Lithobates catesbeianus ) .
Взрослый зеленый анол ( Anolis carolinensis ) с отчетливым теменным глазом (маленький серый / прозрачный овал) на макушке головы.
Теменной глаз мерремского мадагаскарского стрижа ( Oplurus cyclurus ) окружен черно-белым пятном на коже, придающим ему «трехглазый» вид.

Теменной глаз , также известный как третий глаз или шишковидное тело , является частью эпиталамуса, присутствующего у некоторых позвоночных. Глаз расположен на макушке головы, является фоторецепторным и связан с шишковидной железой , регулирующей циркадный ритм и выработку гормонов для терморегуляции . [1] Отверстие в голове, в котором находится глаз, известно как шишковидное или теменное отверстие , поскольку оно часто окружено теменными костями .

Теменной глаз был открыт Францем Лейдигом в 1872 году у ящериц. [2]

Открытие

Франц Лейдиг, профессор зоологии Тюбингенского университета , препарировал четыре вида европейских ящериц — медленного червя ( Anguis fragilis ) и три вида Lacerta — [2] в 1872 году, [3] и обнаружил чашеобразные выступы под серединой часть их мозга. Он полагал, что они имеют железистую природу, и дал им название лобного органа (нем. Stirnorgan ). [2]

В 1886 году анатом Оксфордского университета Уолтер Болдуин Спенсер сообщил о результатах вскрытия 29 видов ящериц и отметил наличие той же структуры, которую описал Лейдиг. Он назвал его шишковидным глазом или теменным глазом, поскольку видел, что он связан с теменным отверстием и ножкой шишковидной железы. [4] В 1918 году шведский зоолог Нильс Хольмгрен обнаружил шишковидное тело у лягушек и собак. [5] Он отметил, что структура содержит сенсорные клетки, похожие на колбочки сетчатки, [6] и выдвинул гипотезу, что этот шишковидный глаз может быть примитивным светочувствительным органом ( фоторецептором ). Орган стал широко известен как «третий глаз». [5]

Присутствие у различных животных

Теменной глаз имеется у туатары , большинства ящериц , лягушек , саламандр , некоторых костистых рыб , акул , миног . [7] [8] [9] Он отсутствует у млекопитающих , но присутствовал у их ближайших вымерших родственников, терапсидов , что позволяет предположить, что он был утерян в ходе эволюции млекопитающих из-за бесполезности у эндотермных животных. [10] Он также отсутствует у предковых эндотермических («теплокровных») архозавров , таких как птицы . Теменной глаз также отсутствует у эктотермных («хладнокровных») архозавров, таких как крокодилы, и у черепах, которые могут быть сгруппированы с архозаврами в Archelosauria . [11] Несмотря на то, что змеи являются лепидозаврами , как ящерицы и туатары, у них нет теменного глаза. [12] [13]

Анатомия

Третий глаз, если он есть, всегда намного меньше основных парных глаз, у современных видов он всегда покрыт кожей и обычно плохо виден снаружи. [14]

Теменной глаз является частью эпиталамуса , который можно разделить на две основные части; эпифиз (шишковидный орган или шишковидная железа, если он в основном эндокринный) и парапинеальный орган (часто называемый теменным глазом или, если он светочувствительный, третьим глазом ). Эти структуры возникают как единое переднее выпячивание шишковидного органа или как отдельный вырост крыши промежуточного мозга , но в процессе развития они делятся на два более или менее билатерально-симметричных органа, которые меняют свое расположение, образуя каудальный шишковидный орган и парапинеальный орган. орган. У некоторых видов он выступает через череп . [15] [16] Теменной глаз использует другой биохимический метод [ требуется дальнейшее объяснение ] обнаружения света от палочек или колбочек в нормальном глазу позвоночного. [17]

Многие из древнейших ископаемых позвоночных, в том числе остракодермы , плакодермы , кистеперые и даже ранние четвероногие , имели в черепе углубление, в котором, по-видимому, находился функциональный третий глаз. Эта розетка остается отверстием между теменными костями даже у многих современных амфибий и рептилий, хотя у птиц и млекопитающих она исчезла.

У миног есть два теменных глаза: один развился из парапинального органа, а другой - из шишковидного. Они расположены друг за другом в центре верхней поверхности черепной коробки. Поскольку миноги являются одними из самых примитивных из всех ныне живущих позвоночных, вполне возможно, что это было первоначальное состояние среди позвоночных и, возможно, позволило донным видам чувствовать угрозу сверху. [14]

Санива , вымершая ящерица -варанид , вероятно, имела два теменных глаза, один из которых развился из шишковидного органа, а другой — из парапинеального органа. Санива — единственное известное челюстное позвоночное животное , у которого есть как шишковидная, так и парапинальная оболочка глаза. У большинства позвоночных шишковидный орган образует теменной глаз, однако у лепидозавров он формируется из парапинального органа, что позволяет предположить, что Санива заново развил шишковидный глаз. [18]

Сравнительная анатомия

Теменной глаз земноводных и рептилий располагается относительно далеко вперед в черепе; поэтому может показаться удивительным, что шишковидная железа человека оказывается далеко от этого положения, спрятанной между мозолистым телом и мозжечком . Кроме того , теменные кости у человека составляют часть задней части черепа, расположенную далеко от глаз. Чтобы понять это, заметим, что теменные кости образовывали часть черепа, лежащую между глазами у саркоптеригов и базальных амфибий, но у высших позвоночных сместились дальше назад . [19] Аналогичным образом, в мозгу лягушки промежуточный мозг , из которого возникает шишковидная ножка , появляется относительно дальше вперед, поскольку полушария головного мозга меньше, но зрительные доли гораздо более заметны, чем средний мозг человека , который является частью ствол мозга . [20] У людей зрительный тракт , спайка и зрительный нерв перекрывают значительное расстояние между глазами и промежуточным мозгом. Точно так же шишковидный стебель Petromyzon очень значительно удлиняется во время метаморфоза. [21]

Аналоги у других видов

Ракообразные на стадии науплиуса (личинка первой стадии) имеют один глаз на голове. Этот глаз имеет хрусталик и чувствует направление света, но не может различать детали. Позже по бокам головы развиваются более сложные сегментированные глаза, но первоначальный глаз также сохраняется некоторое время. Итак, можно сказать, что на каком-то этапе развития у ракообразных появляется и «третий глаз». Некоторые виды, например артемия , сохраняют этот основной глаз на всех этапах своей жизни. У большинства членистоногих между главными сложными глазами есть один или несколько простых глаз, называемых глазками . [22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Икин, RM (1973). Третий Глаз . Беркли: Издательство Калифорнийского университета.
  2. ^ abc Икин, Ричард М. (1973), «3 Структура», «Третий глаз» , University of California Press, стр. 32–84, doi : 10.1525/9780520326323-004, ISBN 978-0-520-32632-3, получено 28 марта 2023 г.
  3. ^ Флемминг, AF (1991). «Третий глаз». Кульна (40): 26–27 – через Сабине.
  4. ^ Спенсер, сэр Болдуин (1885). «О наличии и строении шишковидного глаза у Lacertilia». Ежеквартальный журнал микроскопии. Лондон. стр. 1–76.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  5. ^ аб Вуртман, Р.Дж.; Аксельрод, Дж. (1965). «Шишковидная железа». Научный американец . 213 (1): 50–60. Бибкод : 1965SciAm.213a..50W. doi : 10.1038/scientificamerican0765-50. ISSN  0036-8733. ПМИД  14298722.
  6. ^ Пирс, JMS (2022). «Шишковидная железа: место души». Гектоен Интернэшнл . ISSN  2155-3017 . Проверено 28 марта 2023 г.
  7. ^ Додт, Эберхард (1973). «Теменной глаз (шишковидная и теменная органы) низших позвоночных». Зрительные центры мозга . Справочник по сенсорной физиологии. Том. 7/3/3 Б. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. стр. 113–140. дои : 10.1007/978-3-642-65495-4_4. ISBN 9783642654978.
  8. ^ Утц, Питер (07 октября 2003 г.). «Сфенодонтиды». База данных рептилий EMBL . Европейская лаборатория молекулярной биологии, Гейдельберг. Архивировано из оригинала 21 февраля 2007 г. Проверено 22 февраля 2007 г.
  9. ^ Ганди, GC; Вурст, Г.З. (1976). «Появление теменных глаз у недавних Lacertilia (Reptilia)». Журнал герпетологии . 10 (2): 113–121. дои : 10.2307/1562791. JSTOR  1562791.
  10. ^ Бенуа, Жюльен; Абдала, Фернандо; Мангер, Пол Р.; Рубидж, Брюс С. (17 марта 2016 г.). «Шестое чувство у предшественников млекопитающих: изменчивость теменного отверстия и эволюция шишковидного глаза у южноафриканских пермо-триасовых эутериодонтов-терапсидов». Acta Palaeontologica Polonica . 61 (4): 777–789. дои : 10.4202/app.00219.2015 . ISSN  0567-7920.
  11. ^ Эмерлинг, Кристофер А. (01 марта 2017 г.). «Цветовое зрение архелозавров, потеря теменного глаза и ночное узкое место крокодилов». Молекулярная биология и эволюция . 34 (3): 666–676. дои : 10.1093/molbev/msw265 . ISSN  1537-1719. ПМИД  27940498.
  12. ^ Инфекционные болезни и патология рептилий : цветной атлас и текст. Эллиотт Р. Джейкобсон. Бока-Ратон. 2007. с. 21. ISBN 978-1-4200-0403-8. ОСЛК  317753687.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )
  13. ^ Тозини, Джанлука (1 октября 1997 г.). «Шишковидный комплекс рептилий: физиологические и поведенческие роли». Этология Экология и эволюция - ETHOL ECOL EVOL . 9 (4): 314. Бибкод : 1997EtEcE...9..313T. дои : 10.1080/08927014.1997.9522875.
  14. ^ аб Ромер, Альфред Шервуд; Парсонс, Томас С. (1977). Тело позвоночного . Филадельфия, Пенсильвания: Холт-Сондерс Интернэшнл. стр. 471–473. ISBN 978-0-03-910284-5.
  15. ^ Светочувствительные органы, вырастающие из промежуточного мозга - NCBI.
  16. ^ Цуг, Джордж; Витт, Лори Витт; Колдуэлл, Джанали (2002). Герпетология: вводная биология амфибий и рептилий (второе изд.). Сан-Диего, Калифорния: Academic Press. п. 75. ИСБН 978-0-12-782622-6.
  17. ^ Сюн, Вэй-Хонг; Солессио, Эдуардо К.; Яу, Кинг-Вай (1998). «Необычный путь цГМФ, лежащий в основе деполяризующей световой реакции фоторецепторов теменных глаз позвоночных». Природная неврология . 1 (5): 359–365. дои : 10.1038/1570. ПМИД  10196524 . Проверено 22 февраля 2007 г.
  18. ^ Смит, Кристер Т.; Бхуллар, Бхарт-Анджан С.; Кёлер, Гюнтер; Хаберсетцер, Йорг (2 апреля 2018 г.). «Единственное известное челюстное позвоночное животное с четырьмя глазами и баупланом шишковидного комплекса». Современная биология . 28 (7): 1101–1107.e2. дои : 10.1016/j.cub.2018.02.021 . ISSN  0960-9822. ПМИД  29614279.
  19. ^ "ЛОБНЫЕ И ТЕМЕННЫЕ КОСТИ=" . Проверено 8 сентября 2011 г.
  20. ^ "Съедобный клипарт мозга лягушки" . И т.д.usf.edu . Проверено 8 сентября 2011 г.
  21. ^ Журнал морфологии - Google Книги. 1887 год . Проверено 8 сентября 2011 г.
  22. ^ Майер, Георг (1 декабря 2006 г.). «Строение и развитие онихофорных глаз: какой предковый орган зрения у членистоногих?». Строение и развитие членистоногих . 35 (4): 231–245. Бибкод : 2006АртСД..35..231М. дои : 10.1016/j.asd.2006.06.003. ISSN  1467-8039. ПМИД  18089073.