Північний олень, або Rangifer tarandus, є знаковою фігурою арктичних екосистем як Євразії, так і Північної Америки. Ці великі копитні ссавці, що утворюють великі стада, мешкають в тундрових і тайгових районах, граючи незамінну роль в природному середовищі і в житті корінних народів, все ще займаються оленярством.
Чудово пристосовані до суворих умов, північні олені можуть похвалитися кількома унікальними рисами, особливо їх раціон, який в основному складається з лишайників, часто званих “оленячим мохом” або “ягелем”. Цей своєрідний і не дуже поживний корм є надійним джерелом енергії і поживних речовин в районах, де їх не вистачає.
Ще однією інтригуючою адаптацією північних оленів є їх передбачувана здатність сприймати ультрафіолетове світло. Це пов’язано з їх особливими рогівками та кришталиками, які, на відміну від більшості денних тварин, пропускають до 60 відсотків ультрафіолетового світла. Це контрастує з типовим поглинанням ультрафіолетового світла іншими видами, яке служить для захисту сітківки від шкідливого випромінювання.
Північні олені також мають унікальний прозорий тапетум, відбиваючий шар за сітківкою, який містить кристали гуаніну та різні пігменти, що діють як світловідбивач. Цей шар, поширений у багатьох хребетних, таких як кішки та собаки, дозволяє їм краще бачити в умовах слабкого освітлення. У північних оленів цей тапетум змінює колір залежно від пори року: від типового жовтуватого або золотистого відтінку влітку до синього взимку, дозволяючи їм відбивати не тільки видиме світло, але і ультрафіолет, стимулюючи фоторецепторні клітини сітківки.
Дослідники безпосередньо пов’язували цю здатність змінювати колір з їх ультрафіолетовим зором. Багато комах і нічних хребетних, таких як кажани, також бачать ультрафіолетове випромінювання, але постало питання, чому північним оленям, які живуть у високих широтах, потрібна така адаптація. Недавнє дослідження, опубліковане в журналі i-Perception, пролило світло на це.
У полярних регіонах можна було б очікувати, що рогівки і кришталики тварин поглинають ультрафіолетове світло, тим більше що і люди, і тварини, що живуть серед снігу, отримують подвійні дози ультрафіолетового випромінювання – безпосередньо від сонця і відбитого від снігу. Це може завдати шкоди очам, ось чому любителі зимових видів спорту носять захисні сонцезахисні окуляри, а північні олені в неволі часто страждають від катаракти.
Лишайникова пустка в звичайному світлі та ультрафіолеті / © N. J. Domino et al., 2023
Дослідження показує, що північні олені розвинули здатність розрізняти ультрафіолетове світло, особливо взимку, щоб знайти своє основне джерело їжі в холодні місяці – оленячий мох. Цей лишайник, в основному з родів Cladonia і Cetraria, особливо Cladonia rangiferina, є життєво важливим джерелом їжі. Він виглядає як жорсткі білуваті кущі або дерева висотою до 12 сантиметрів, що містять білки, жири та інші поживні речовини.
Хоча ці брудно – білі лишайники легко видно влітку, взимку вони зливаються зі сніжним фоном, що ускладнює їх виявлення. Ймовірно, необхідність знаходити лишайники привела до розвитку у північних оленів “сезонного ультрафіолетового зору”.
Крім того, лишайники значно відрізняються поглинанням світла на різних довжинах хвиль, що робить деякі з них невидимими в ультрафіолетовому світлі. Дослідники підтвердили свою гіпотезу, описуючи спектр поглинання дикорослого C. rangiferina з Північно-шотландського нагір’я, регіону, відомого своїм різноманіттям лишайників. Вони виявили, що кладонія найбільш помітна в сутінкових умовах в діапазоні 330-370 нанометрів, що відповідає майже ультрафіолетовому випромінюванню, до сприйняття якого пристосовані унікальні очі північного оленя.