Чтобы увидеть какой-нибудь предмет, необходимы как минимум три составляющие: источник света, сам объект и регистрирующее устройство — будь то видеокамера, фотоумножитель или обычный, но куда сложнее устроенный глаз. Источниками света для человечества до изобретения факелов, свечей, и галогенных лампочек традиционно выступали солнце, луна и звезды, изредка «подкрепляемые» вспышками молнии, пожарами и редкими природными явлениями вроде северного сияния.
Некоторые виды из ушедших в пещеры, норы или в морскую пучину подальше от солнечного света совсем отказались от органа зрения, другим же пришлось практически заново собирать свои глаза, совершенствуя детали для максимальной светочувствительности.
Так, рыба-привидение Dolichopteryx longipes «создала» глаз, использующий для фокусировки не только линзы, но и тысячи мельчайших зеркал.
Жизнь рыб и других жителей моря на глубине больше километра яркой не назовешь — даже в самую тихую погоду свет сюда практически не проникает. Не удивительно, что облик опистопроктовых рыб, к которым и относится выловленный авторами публикации в Current Biology между Новой Зеландией и Самоа образец, максимально подстроен под улавливание света.
Полупрозрачные кости черепа и минимальное количество тканей вокруг глаз даже принесли этому семейству прозвище призраков. Дополните облик зеркальной чешуей на брюхе, прозрачными плавниками и вытянутыми, телескопическими глазами со сверхразвитой сетчаткой — и вы получите типичного представителя.
В их сетчатке нет колбочек, отвечающих за цветное зрение, зато палочки и содержание в них фоточувствительного пигмента родопсина гораздо больше, чем у наземных животных.
Другая отличительная особенность находки — «двойные глаза», смотрящие одновременно и вверх и вниз.
Дело в том, что на такой глубине часть света приходит не сверху, от небесных светил, а снизу или сбоку, от таких же отшельников, самостоятельно или с помощью симбионтов освоивших биолюминесценцию. Если учесть что доля этих видов составляет 80%, то отказываться от регистрации этого света было бы нерационально.
До сегодняшнего дня ученые считали, что «боковое» освещение улавливается благодаря прозрачному черепу и сильно выпуклым глазам. Но такая система не обладает должным разрешением, то есть не позволяет рассмотреть объект, определить расстояние до него или направление движения.
Рыбы-призраки пошли несколько другим путём, создав две независимые системы — одну для солнечного света, другую для лучей из глубин.
Если верхняя ничем не отличается от гипертрофированного глаза соседей по морской пучине, то в нижней в дополнение к линзам — роговице и хрусталику — есть ещё и многочисленные зеркальца, отражающие свет на сетчатку.
Причем их поверхности располагаются не параллельно, а под углом друг к другу, образуя одно большое сферическое зеркало, в результате фотоны света, падающего на всю площадь, «собираются» на маленьком участке боковой стороны сетчатки по аналогии с гиперболоидом или параболоидом. Естественно, это в разы повышает не только светочувствительность всей системы, но и её разрешающую способность. Последняя была рассчитана при компьютерном моделировании зрения.
Могут ли рыбы настраивать свой орган, как это успешно делал инженер Гарин, пока неизвестно. Зато обнаруженный феномен можно использовать в практических целях: в случае поражения основных светочувствительных зон сетчатки у человека таким образом можно «перевести» изображение на неиспользуемую периферию, осталось только вырастить подобные зеркальца в человеческих клетках.