Глаза гренландской акулы не стареют за 400 лет жизни — учёные выяснили почему

Гренландская акула обитает в тусклых глубинах океана и часто поражена паразитами, прикрепляющимися к глазам, поэтому учёные считали этот крупный и долгоживущий вид функционально слепым. Однако исследователь из Калифорнийского университета в Ирвайне Дорота Сковронска-Кравчик и её коллеги опровергли это, бросив вызов устоявшимся представлениям о старении, зрении и долголетии. Credit: Ghislain Bardout

Дорота Сковронска-Кравчик наблюдает на экране компьютера, как гренландская акула медленно скользит в тёмных водах Арктики.

«Вы видите, как она двигает глазом, — говорит доцент кафедры физиологии и биофизики Калифорнийского университета в Ирвайне, указывая на видео. — Акула следит за светом — это завораживает».

Гренландские акулы — самые долгоживущие позвоночные из известных науке, некоторые особи доживают до 400 лет. У них массивное серое тело, небольшая голова и короткое округлое рыло. Их мутные глаза могут казаться почти безжизненными, а на глазных яблоках часто обнаруживаются паразиты.

Из-за этих паразитов и крайне тёмной, мутной среды обитания учёные долгое время подозревали, что гренландские акулы могут быть функционально слепыми.

Однако новое исследование под руководством Сковронска-Кравчик рисует совершенно иную картину.

Глаза гренландской акулы бросают вызов ожиданиям

Исследование, соавторами которого выступили исследователи из Базельского университета в Швейцарии Вальтер Зальцбургер и Лили Г. Фогг, изучавшие эволюционные аспекты работы, ставит под сомнение предположения о зрении гренландской акулы и даёт новые ключи к разгадке старения и долголетия.

Опубликованные в Nature Communications результаты показывают, что механизм восстановления ДНК может позволять гренландским акулам сохранять зрение на протяжении столетий без признаков дегенерации сетчатки. Их зрительная система также, по-видимому, специально адаптирована к чрезвычайно низкому уровню освещённости в их арктической среде обитания.

Сковронска-Кравчик изучает молекулярные процессы, связанные с возрастными заболеваниями глаз, чтобы лучше понять, как старение влияет на зрение. Её интерес к гренландским акулам возник после прочтения научной статьи 2016 года Джона Фленга Стеффенсена, опубликованной в журнале Science.

«Одним из моих ключевых выводов из статьи в Science было то, что у многих гренландских акул к глазам прикреплены паразиты, которые могут ухудшать зрение, — говорит она. — С эволюционной точки зрения, вы не сохраняете орган, который вам не нужен. Просмотрев множество видео, я поняла, что это животное двигает глазным яблоком к свету».

Это наблюдение побудило её более внимательно изучить зрительную систему акул.

Изучение глаз акул возрастом в несколько столетий

Гренландские акулы, изученные в ходе исследования, были пойманы в период с 2020 по 2024 год с помощью научных ярусов вблизи Арктической станции Копенгагенского университета на острове Диско в Гренландии.

Стеффенсен, профессор морской биологии Копенгагенского университета, работал с Питером Г. Бушнеллом из Университета Индианы в Саут-Бенде и Ричардом У. Бриллом из Вирджинского института морских наук. Исследователи препарировали глаза акул и сохранили их в фиксирующем растворе для последующего изучения.

Эмили Том, аспирантка Калифорнийского университета в Ирвайне и врач-учёный, проходящая подготовку в лаборатории Сковронска-Кравчик, вспоминает момент, когда прибыл один из таких законсервированных глаз.

«Я открыла посылку, и на сухом льду лежал огромный глаз возрастом 200 лет и смотрел прямо на меня, — смеясь, говорит 28-летняя исследовательница. — Мы привыкли работать с мышиными глазами размером с семечко папайи, поэтому нам пришлось разбираться, как масштабировать до глаза размером с бейсбольный мяч. К счастью, Дорота очень практична — и в своём стиле наставничества, и в лаборатории, что редко встретишь среди профессоров».

Том дала глазу осторожно оттаять.

«Лаборатория пахла как рыбный рынок», — говорит она.

Работа с тканью требовала точности. Если бы она слишком нагрелась и достигла комнатной температуры, образцы могли бы начать разрушаться.

Нет признаков гибели клеток сетчатки

Том провела гистологический и зрительный анализ тканей глаза. Исследователи не обнаружили признаков гибели клеток в сетчатке.

Они также обнаружили, что родопсин (белок, необходимый для зрения при тусклом свете) остаётся активным в сетчатке акулы. Белок был настроен на обнаружение синего света — адаптация, которая может помочь гренландским акулам видеть при слабом свете, доступном в глубинах арктических вод.

«Не так много людей работают с акулами, особенно с их зрением, — говорит Том. — Мы можем так много узнать о зрении и долголетии от долгоживущих видов, таких как гренландская акула, поэтому финансирование таких исследований очень важно».

Результаты показывают, что удивительная продолжительность жизни гренландской акулы не обязательно сопровождается той серьёзной деградацией сетчатки, которую можно было бы ожидать у такого старого животного.

Чему гренландские акулы могут научить нас о старении

Для Сковронска-Кравчик эта работа поднимает возможность того, что понимание того, как глаза гренландской акулы остаются здоровыми на протяжении столетий, в конечном итоге может указать исследователям на новые стратегии предотвращения возрастной потери зрения.

Результаты также могут помочь в исследованиях глазных заболеваний, включая макулярную дегенерацию и глаукому. В то же время они поднимают более широкие вопросы о том, как развивается зрение, как ткани остаются функциональными в течение очень длительных периодов времени и можно ли некоторые из этих защитных механизмов в конечном итоге применить к человеку.

Сковронска-Кравчик говорит, что неопределённость, связанная с федеральным финансированием исследований, вызывает опасения относительно будущей поддержки такого рода работы, но она уверена, что «мы победим».

«Что я люблю в своей работе, так это то, что мы первыми в мире видим результаты — мы на переднем крае, открываем новые механизмы, закономерности и делаем открытия, — говорит Сковронска-Кравчик, глядя на замершую на экране акулу. — А затем возможность разделить эту радость со студентами — это лучшая часть работы».

Источники:

Материалы предоставлены Калифорнийским университетом в Ирвайне.

Lily G. Fogg, Emily Tom, Maxime Policarpo, William Cho, Fangyuan Gao, Doreen Hii, Aaron E. Fawcett, Nicolas Boileau, Amalie Bech-Poulsen, Kirstine F. Steffensen, Cherlyn J. Ng, Peter G. Bushnell, John Fleng Steffensen, Richard Brill, Walter Salzburger, Dorota Skowronska-Krawczyk. Зрительная система самого долгоживущего позвоночного — гренландской акулы. Nature Communications, 2026; 17 (1) DOI: 10.1038/s41467-025-67429-6