Слезы птиц и рептилий оказались солонее человеческих

Бразильские ветеринары собрали слезы птиц и рептилий, изучили их состав по солям и содержанию белков, а также рассмотрели папоротниковидные узоры высохших слез — такой метод широко используется для изучения заболеваний глаз. Оказалось, что слезы по составу качественно похожи на человеческие, но количественно значительно отличаются по содержанию ионов хлора, натрия и железа. При этом существующие шкалы оценки узоров оказались неподходящими для определения здоровья птиц и рептилий. Работа опубликована в журнале .

Слезная пленка обеспечивает глазу смазку и защиту от внешних воздействий и высыхания, а также участвует в метаболизме клеток эпителия роговицы. Все эти функции выполняются благодаря сложной гетерогенной смеси жиров, белков и неорганических солей, однако их динамика и участие в процессах гомеостаза до конца не изучены.

У млекопитающих ученые описали секрецию слезных солей — водный раствор электролитов попадает на поверхность глаза в ходе работы натрий-калиевых насосов ацинарных клеток. Остальные компоненты синтезируются исходя из потребностей эпителия в зависимости от параметров окружающей среды и состава крови. Для качественной характеризации электролитов слезной жидкости медики разработали специальный тест, в ходе которого слезы высушиваются и из пересыщенного раствора образуются папоротниковидные структуры.

Эти структуры оценивают субъективно — например, с помощью шкалы Роландо, которую офтальмологи используют для определения глазных заболеваний, в частности — синдрома сухого глаза. В ней выделяется четыре типа структур, которые различаются по своей однородности и сплошности — чем быстрее испаряется слезная влага (так и происходит в одном из случаев синдрома), тем более хаотичен рост кристаллов. Тест используют для человека и некоторых млекопитающих, но до сих пор еще никто не проверял работоспособность такой системы для оценки здоровья глаз птиц и рептилий.

Арианна Ориа (Arianne P. Oriá) с коллегами из бразильского Федерального университета Байи провела исследование состава и кристаллических узоров высохших слез птиц и рептилий. Для исследования ученые выбрали четыре вида птиц — сине-желтого ара (), синелобого амазона (), обыкновенную сипуху () и дорожного канюка () — и три вида рептилий: угольную черепаху (), широкомордного каймана () и головастую морскую черепаху (). Всего исследователи отобрали по десять особей каждого вида, кроме головастых черепах (которых было пять).

Для накопления слезной жидкости большинства животных биологи вводили диагностические тестовые полоски Ширмера в конъюнктивальный мешок нижнего века, а в случае морских черепах, у которых слезы слишком вязкие, использовали шприц. Затем пробу анализировали на содержание белков, хлоридов, фосфора, железа, калия, натрия и кальция с помощью колориметрии. Другую часть пробы ученые высушили, а полученные узоры с помощью микроскопа оценивали трое ветеринаров по двум шкалам. Те же этапы ученые провели и для человеческих слез, собранных с десяти добровольцев, для непосредственного сравнения со слезами животных.

Оказалось, что у птиц и рептилий в слезах белков гораздо меньше, чем в человеческих слезах, однако больше мочевины. При этом состав электролитов был различен даже у филогенетически близких видов в схожих экологических нишах. Авторы подмечают повышенное количество ионов хлора, натрия и железа, хотя это выполняется не для всех животных. У сипухи и каймана общее содержание белков было наибольшим, что ученые связывают с большим размером глаз и более редким морганием. А меньше всего белков — у морской черепахи за счет контакта ее слез с морской водой.

По анализу узоров ученые присвоили сухопутным и воздушным животным минимальное значение по шкале Роланда, хотя внешний вид узоров значительно различался. У половины водных обитателей оказался третий тип узора слез по шкале Роланда, который проявляется у людей с синдромом сухого глаза, хотя у них заболеваний глаз обнаружено не было. Такие же оценки ученые проверили и по шкале Масмали для повышения объективности оценки. Оценщики отмечали, что слезы сипухи и канюка относятся к одному типу, хотя и выглядят совсем по-разному, а потому для птиц и рептилий потребуется другая шкала оценки здоровья глаз.

Известно, что слезы млекопитающих и рептилий служат пищей для некоторых чешуекрылых — лакрифагов. А два года назад бразильскому биологу удалось дважды запечатлеть, как бабочка поглощала слезы у ручьевой муравьянки, пока та спала.