Cercetătorii au rezolvat misterul creaturii marine căreia i s-au dezvoltat ochi pe toată carapacea sa

Mici, cu cochilie și lipsiți de pretenții (destul de evident, nu-i aşa?), chitonii au ochi ca nicio altă creatură din regnul animal. Dar de ce această fiinţă bizară a dezvoltat ochi pe toată carapacea sa?

Unele dintre aceste moluște marine au mii de ochișori bulbucați încorporați în cochiliile lor segmentate, toți cu lentile realizate dintr-un mineral numit aragonit. Deși sunt mici și primitive, se crede că aceste organe senzoriale, numite oceli, sunt capabile să vadă cu adevărat, distingând atât formele, cât și lumina.

Cu toate acestea, alte specii de chitoni au „ochișori” mai mici, care funcționează mai mult ca niște pixeli individuali, asemănători cu componentele ochiului compus al unei insecte sau al unui crevete, formând un senzor vizual distribuit pe cochilia chitonului.^[sursa]

O specie de moluscă ce a dezvoltat ochi pe toată carapacea

Un nou studiu care examinează modul în care au apărut aceste sisteme vizuale diferite a dezvăluit acum o agilitate evolutivă surprinzătoare a acestor creaturi care trăiesc în stânci: strămoșii lor au dezvoltat în grabă ochii în patru etape diferite, rezultând două tipuri foarte distincte de sisteme vizuale pe care le au în prezent.

Deși nu este la fel de repetitiv ca și crabii și sistemele lor de deplasare laterală, care au evoluat de cel puțin cinci ori, studiul arată încă o dată cum evoluția oferă soluții multiple la probleme de bază, cum ar fi felul în care să folosești lumina pentru a evita să devii o masă de prânz.

„Am pornit la drum știind că există două tipuri de ochi, așa că nu ne așteptam la patru origini independente. Faptul că chitonul a evoluat ochii de patru ori, în două moduri diferite, este destul de uimitor pentru mine.”, spune biologul evoluționist și autorul principal al studiului, Rebecca Varney de la Universitatea California Santa Barbara.^[sursa]

Pentru a reconstrui această istorie evolutivă, cercetătorii au comparat fosilele și au analizat mostre de ADN prelevate de la specimene conservate la Muzeul de Istorie Naturală din Santa Barbara pentru a reconstitui arborele evolutiv al chitonilor.

Cele două sisteme vizuale au evoluat de două ori fiecare și într-o succesiune rapidă, a arătat analiza efectuată. În mod ciudat, însă, grupurile care au ajuns la structuri vizuale similare nu au fost cele mai apropiate între ele, ci rude îndepărtate, separate de milioane de ani.

Etapele evoluţiei ochilor

Punctele oculare au evoluat la un grup de chitoni în urmă cu 260-200 de milioane de ani, în timpul Triasicului, când au apărut dinozaurii, depășind cu puțin primii ochi de scoică pe care un alt grup i-a dezvoltat în Jurasic, în urmă cu aproximativ 200-150 de milioane de ani.

Apoi, ochii de pe cochilie au evoluat a doua oară între 150 și 100 de milioane de ani în urmă, în Cretacic, la chitoni Toniciinae și Acanthopleurinae, devenind astfel cei mai recenți ochi cu lentile care au apărut, din câte se ştie.

În cele din urmă, ochișorii au evoluat din nou într-o altă ramură a arborelui evolutiv al chitonilor, până în Paleogen, în urmă cu aproximativ 75-25 milioane de ani.

După ce au pus cap la cap o cronologie, Varney și colegii săi erau încă curioși cu privire la condițiile potențiale care au ghidat această evoluție repetitivă.

Chitonii au deschideri în plăcile cochiliei prin care trec nervii optici; se pare că speciile cu mai puține fante au avut tendința de a evolua ochi mai puțini și mai complecși în cochilie. Pe de altă parte, chitonii cu mai multe fante au continuat să dezvolte ochi mai numeroși și mai simpli.

„Clarificarea rolului istoriei [trăsăturilor] în modelarea rezultatelor evolutive este esențială pentru înțelegerea noastră a modului și a motivelor pentru care caracterele pot evolua în moduri previzibile.”, concluzionează cercetătorii.^[sursa]

În ceea ce privește modul în care aceste structuri furnizează informații vizuale creierului chitonului, acesta este obiectul cercetărilor în curs.

Ceea ce se ştie până în prezent, dintr-un alt studiu recent, este că la cel puțin o specie de chiton, ochii mai complecși ai carapacei trimit informații vizuale pentru a fi procesate într-o structură neuronală în formă de inel care le înconjoară întregul corp. Nervii optici conectați la acest inel detectează apoi locația unui obiect în funcție de ce părți ale inelului sunt activate.