Cercetătorii cred că ochii vertebratelor au fost inițial un singur ochi în vârful capului

Ochii noștri par ceva banal, dar evoluția lor a fost extrem de complexă. Cercetările recente arată că ochii vertebratelor sunt rezultatul unui proces început acum aproximativ 600 de milioane de ani.

Se știe că ochii vertebratelor diferă fundamental de cei ai nevertebratelor, atât prin structură, cât și prin dezvoltare. Mult timp nu s-a înțeles însă cum au apărut aceste diferențe. Studiul sugerează că toți descindem dintr-un strămoș comun, asemănător unui vierme marin, valabil pentru toate animalele bilaterale.

• Cum se împerechează caracatițele: un braț care găsește și fertilizează femela
• Poluarea luminoasă a crescut cu 16% la nivel mondial în doar 9 ani, dar schimbările nu…

Analiza a 36 de grupuri majore de animale a scos la iveală un tipar clar: celulele sensibile la lumină apar în două poziții, fie în pereche, pe lateralele capului, fie pe linia mediană, deasupra creierului. Cele laterale ajută la orientarea mișcării, iar cele centrale detectează ciclurile zi-noapte și direcția sus-jos.

Cum au ajuns ochii vertebratelor

Strămoșul comun al vertebratelor și-ar fi pierdut ochii laterali când a adoptat un stil de viață static, îngropat în fundul mării. Ca filtrator, nu mai avea nevoie de orientare, iar ochii deveniseră inutili și costisitori energetic. În schimb, structurile centrale au rămas și au evoluat într-un ochi median simplu.

Ulterior, revenirea la înot a readus nevoia de orientare. Din ochiul central au apărut două structuri laterale, care s-au separat și au devenit noii ochi pereche. Acest proces de pierdere și recâștigare a vederii a avut loc cu între 600 și 540 de milioane de ani în urmă.

O parte din ochiul median s-a păstrat sub forma glandei pineale, responsabilă pentru producerea melatoninei. La multe vertebrate, aceasta încă detectează lumina, însă la mamifere această funcție s-a pierdut, fiind preluată de ochi.

Complexitatea retinei

Majoritatea nevertebratelor de astăzi nu au trecut prin această fază de viață statică și au păstrat sistemele originale de detecție a luminii. Insectele și crustaceele au ochi compuși, formați din numeroase lentile mici, în timp ce caracatițele și melcii au ochi de tip cameră, similari cu ai vertebratelor, evoluați independent.

Diferența majoră constă în complexitatea retinei. La vertebrate, aceasta conține peste 100 de tipuri de neuroni, apropiindu-se ca sofisticare de cortexul cerebral. La nevertebrate, numărul este mult mai mic.

Contrar ipotezelor anterioare, această complexitate nu a apărut târziu, ci probabil exista deja în formele timpurii ale ochiului. Această idee schimbă modul în care înțelegem evoluția sistemelor nervoase, scrie ScienceAlert.

Evoluția ochilor și a creierului este strâns legată. Apariția ochilor pereche a permis dezvoltarea comportamentelor complexe și a inteligenței. Fără ochi, vertebratele, inclusiv oamenii, nu ar fi existat, explică oamenii de știință George Kafetzis, de la University of Sussex (Anglia), și Dan Nilsson, de la Lund University (Suedia).

Vă recomandăm să citiți și:

Ceva tulburător se întâmplă cu pinguinii care au mâncare la discreție

Oamenii de știință încearcă să afle cum au evoluat membrele repetitive

Test de cultură generală. De ce koala îmbrățișează mereu copacii?

Test de cultură generală. Câte insecte poate mânca o broască într-o zi?