Creatura marină cu ochi pe toată carapacea
Chitonii, mici moluște marine cu cochilii segmentate, au o caracteristică remarcabilă: ochi împrăștiați pe cochilie, spre deosebire de orice altă creatură din regnul animal.
Unele specii de chitoni se mândresc cu mii de ochi minusculi cu lentile realizate din aragonit, un mineral. Se crede că acești ochi, numiți oceli, posedă o vedere adevărată, capabilă să distingă formele și lumina. În schimb, alți chitoni prezintă “ochișori” mai mici, asemănători unor pixeli individuali, care formează un senzor vizual distribuit pe carapacea lor.
Un studiu recent a cercetat originile evolutive ale acestor sisteme vizuale distincte, scoțând la iveală descoperiri surprinzătoare. Strămoșii chitonilor au suferit o evoluție rapidă, dezvoltând în mod independent ochii în patru ocazii separate, ceea ce a dus la două tipuri distincte de sisteme vizuale întâlnite astăzi.
Deși nu este la fel de recurentă ca evoluția planurilor corporale ale crabilor, care au apărut de cel puțin cinci ori, acest studiu subliniază tendința evoluției de a produce soluții multiple la provocări fundamentale, cum ar fi utilizarea luminii pentru a naviga și a evita prădătorii.
Autorul principal al studiului, biologul evoluționist Rebecca Varney de la Universitatea California Santa Barbara, și-a exprimat uimirea față de această descoperire: “Faptul că chitonul a evoluat ochii de patru ori, în două moduri diferite, este destul de uimitor pentru mine”. Pentru a reconstrui această călătorie evolutivă, cercetătorii au examinat fosile și au analizat mostre de ADN de la specimene stocate la Muzeul de Istorie Naturală din Santa Barbara, cartografiind arborele evolutiv al chitonilor.
Analiza a arătat că cele două sisteme vizuale au evoluat independent și rapid. Interesant este faptul că grupurile cu structuri vizuale similare nu erau strâns înrudite, ci erau rude îndepărtate, separate de milioane de ani.
Punctele oculare au apărut prima dată la un grup de chitoni în timpul perioadei triasice, în urmă cu aproximativ 260-200 de milioane de ani, precedând dezvoltarea ochilor de carapace la un alt grup în timpul erei jurasice, în urmă cu aproximativ 200-150 de milioane de ani. Ochii de cochilie au evoluat apoi a doua oară între 150 și 100 de milioane de ani în urmă, în timpul perioadei cretacice, în diferite ramuri de chitoni.
În cele din urmă, ochii au reapărut într-o linie separată de chitoni în timpul erei Paleogene, în urmă cu aproximativ 75-25 milioane de ani. În ciuda stabilirii unei cronologii, cercetătorii rămân intrigați de condițiile de mediu care au determinat această evoluție repetitivă.
Chitonii posedă deschideri în plăcile carapacei prin care trec nervii optici. Speciile cu mai puține deschideri au avut tendința de a dezvolta mai puțini ochi de cochilie, mai complicați, în timp ce cele cu mai multe deschideri au dezvoltat numeroase puncte oculare mai simple.
Cercetătorii concluzionează că înțelegerea rolului istoricului trăsăturilor în modelarea rezultatelor evoluției este crucială pentru a înțelege de ce și cum evoluează anumite caracteristici în modele previzibile.
În ceea ce privește modul în care aceste structuri oculare transmit informațiile vizuale către creierul chitonului, cercetările în curs de desfășurare urmăresc să elucideze acest mister. Studii recente sugerează că, la cel puțin o specie de chitoni, ochii complexi ai cochiliei transmit date vizuale către o structură neuronală în formă de inel care le înconjoară corpul. Nervii optici conectați la această structură discern locația obiectului pe baza regiunilor activate ale inelului.