Tudósok szerint a gerincesek ősének sokáig csak egyetlen szeme volt, a feje tetején
Szemeink közel sem voltak mindig ugyanolyanok, mint most. Mai formájuk egy rendkívül összetett evolúciós folyamat eredménye, egy friss kutatás pedig további érdekességeket tárt fel a témában. Az eredmények szerint a gerincesek szemeiket egy olyan ősi állattól örökölhették, amelynek sokáig csupán egyetlen, a feje tetején elhelyezkedő látószerve volt.
A ScienceAlert saját vizsgálata rámutatott, hogy a gerincesek szemeit egy mintegy 600 millió évvel ezelőtt élt, féregszerű élőlénytől eredeztethetjük. Ugyanez igaz az úgynevezett kétoldali szimmetriájú állatokra is, vagyis azokra, amelyek testének bal és jobb oldala nagyjából tükörképe egymásnak. A vizsgálat során 36 különböző állatcsoportot elemeztek, hogy feltérképezzék, hol helyezkedtek el szemeik és fényérzékelő sejtjeik, valamint milyen funkciót töltöttek be.
A fényérzékelő sejtek és szemek két helyen jelentek meg: párosával a test két oldalán, illetve egy központi helyen, az agy fölött. A páros érzékelők elsősorban a mozgás irányításában segédkeztek, míg a középen elhelyezkedő sejtek a napszakok váltakozását tudták megkülönböztetni, illetve a térbeli tájékozódásban is szerepet játszottak.
A szakértők azt találták, hogy az ősi állat egy időre felhagyhatott az aktív mozgással, és a tengerfenékbe fúródva szűrő táplálkozást folytatott. Ebben a helyzetben a mozgást segítő páros szemek feleslegessé váltak, ezért „eltűntek”. A középen található fényérzékelő sejtek azonban megmaradtak, mivel ennek funkcióira továbbra is szüksége volt.
Néhány millió évvel később az állat ismét aktívabb életmódra váltott, ami újra szükségessé tette azt, hogy mozgását koordinálhassa és pontosan érzékelje környezetét. Ennek hatására a középső látószerv két oldalán kezdetleges struktúrák alakultak ki, amelyek idővel elkülönültek, a fej két oldalára vándoroltak, és kialakult a mai értelemben vett két szem.
Ma már szinte csak a gerinctelen élőlények rendelkeznek továbbra is a korábbi páros fényérzékelő rendszerrel, mivel sosem tértek át a mozdulatlan, helyhez kötött életmódra. Ide soroljuk például a rovarokat, rákokat, pókokat, polipokat és csigákat. Ezek az élőlények különböző típusú szemeket fejlesztettek ki: a rovarok és rákok összetett szemmel rendelkeznek, míg a polipok és csigák egyetlen lencséből álló, úgynevezett „kamera típusú” szemeket alakítottak ki.
Érdekesség, hogy a polipok és csigák szeme egymástól függetlenül fejlődött ki, mégis hasonló felépítéssel és teljesítménnyel bír, mint a gerinceseké. Ugyanakkor a mi retinánk jóval összetettebb: több mint száz különböző idegsejttípust tartalmaz.
A tudósok korábban úgy gondolták, hogy ez a bonyolultság viszonylag későn jelent meg a szem evolúciója során. Az agyban található fényérzékelő sejtek és a páros szemek közötti hasonlóságok alapján azt feltételezték, hogy kezdetben egy egyszerű, tobozmirigyhez hasonló „szem” létezett. A mostani kutatás azonban azt állítja, hogy ennek a komplexitásnak nagy része már a retina kialakulása előtt jelen volt. Ez azt jelenti, hogy ez az összetettség valószínűleg már az egyszemű ősi állatnál is jelen volt.
A gerinceseknél a szem és az agy fejlődése szorosan összefügg. Az új, páros szemek megjelenése kulcsfontosságú volt ebben a folyamatban, hiszen a látás tette lehetővé az összetett viselkedést, amihez fejlettebb gondolkodás és nagyobb agy szükséges.
Olvasd el ezt is!