O ipoteză recentă sugerează că strămoșii noștri și-au pierdut ochii inițiali, pentru a-i reconstrui ulterior. După ce și-au pierdut ochii originali, unul dintre strămoșii noștri îndepărtați ar fi recurs la ceea ce evoluția face cel mai bine: a modificat ce era disponibil, transformând un organ vizual central în două ochi noi.
Aceasta este ideea din spatele unei noi sinteze teoretice publicate în revista Current Biology. Conform datelor analizate de autori – o echipă de la Universitatea din Sussex (Marea Britanie) și Universitatea Lund (Suedia) – ochii vertebratelor, inclusiv ai noștri, s-ar putea să nu fie descendenți direcți ai ochilor pereche ai animalelor bilateriene timpurii. În schimb, aceștia ar fi fost „reinventați” din ceea ce a fost cândva un organ sensibil la lumină unic, care a supraviețuit unui ocol evolutiv.
“Ochii vertebratelor sunt fundamental diferiți de ochii laterali ai altor grupuri de animale,” explică Dan-Eric Nilsson, autorul principal al studiului de la Universitatea Lund și un expert de frunte în evoluția ochilor. “Diferența cheie este identitatea principalului fotoreceptor, care este de natură ciliară în ochiul vertebratelor, dar rhabdomeric în alte grupuri de animale, cum ar fi artropodele și cefalopodele,” adaugă el.
Pentru a înțelege ceea ce subliniază Nilsson, trebuie să dezvoltăm câteva concepte cheie.
Există două clase majore de celule fotoreceptoare sensibile la lumină – rhabdomerice și ciliare – care diferă în formă, în pigmentii vizuali (opsine) pe care îi conțin și în răspunsurile lor electrice la lumină.
Cele mai multe nevertebrate se bazează pe celule fotoreceptoare rhabdomerice pentru vedere, în timp ce celulele ciliare mediază detectarea luminii, dar nu vederea – acestea ajută, în general, la reglarea ceasurilor biologice interne. Vertebratele, însă, au integrat ambele tipuri de fotoreceptori în același organ.
În retina vertebratelor, celulele fotoreceptoare ciliare – bastonașe și conuri – realizează vederea formând imagini, în timp ce componenta rhabdomerică monitorizează nivelurile de lumină ambientală și transmite informații vizuale de la bastonașe și conuri către centrele cerebrale superioare.
Autorii argumentează că aranjamentul bazat pe rhabdomeri reprezintă starea ancestrală a ochilor, moștenită de la strămoșul comun bilaterian și partajată de nevertebratele actuale.
Cum au ajuns vertebratele pe un traseu evolutiv diferit?
După ce linia bilateriană s-a bifurcat – o ramură dând naștere insectelor, crustaceelor și moluștelor, cealaltă conducând la un grup numit deuterostome, care include cordatele și vertebratele – unul dintre strămoșii noștri îndepărtați pare să fi devenit mai sedentar.
“Strămoșul deuterostom adoptase un stil de viață subteran, trăind fie sesil pe fundul mării, fie parțial îngropat, cu doar părți ale corpului său proeminente,” spune George Kafetzis, cercetător la Universitatea din Sussex. În acele condiții, doi ochi laterali ar fi putut deveni mai mult un dezavantaj decât un avantaj. “Țesutul neural, în general, este foarte costisitor de întreținut și de funcționat,” explică Kafetzis.
Ca rezultat – o idee deja propusă în literatura de specialitate – linia genealogică ar fi putut pierde treptat ochii săi pereche.
Sursa: Ars Technica
Poll: Ce ipoteză nouă despre evoluția ochilor vertebratelor a fost propusă recent într-un studiu publicat în revista Current Biology?
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply