Istraživači rešavaju misteriju morskog stvorenja koje je razvilo oči po celoj svojoj školjki

Neki od ovih morskih mekušaca imaju hiljade lukovičastih malih delova ugrađenih u svoje segmentirane školjke, sve sa sočivima napravljenim od minerala zvanog aragonit. Iako sićušni i primitivni, smatra se da su ovi čulni organi sposobni za pravi vid, razlikovanje oblika kao i svetlosti.

Druge vrste hitona, međutim, imaju manje "očne tačke" koje više funkcionišu kao pojedinačni pikseli, slično kao komponente složenog oka insekta ili bogomoljke, formirajući vizuelni senzor raspoređen preko ljuske hitona.

Nova studija koja ispituje kako su ti različiti vizuelni sistemi nastali sada je otkrila iznenađujuću evolucionu okretnost kod ovih stvorenja koja žive u stenama: njihovi preci su brzo evoluirali, što je rezultiralo dvema veoma različitim vrstama vizuelnih sistema danas.

Iako nije siti slučaj kao sa rakovima, koji su evoluirali najmanje pet puta, studija još jednom pokazuje kako evolucija donosi višestruka rešenja za osnovne probleme, kao što je korišćenje svetlosti.

„Ušli smo znajući da postoje dve vrste očiju, ali nismo očekivali četiri nezavisna porekla“, kaže evolucioni biolog i vodeći autor studije, Rebeka Varni sa Kalifornijskog univerziteta u Santa Barbari. „Činjenica da su hitoni četiri puta prošli kroz razvoj očiju, na dva različita načina, za mene je prilično neverovatna.


Da bi rekonstruisali ovu evolucionu istoriju, istraživači su uporedili fosile i analizirali uzorke DNK uzete iz uzoraka sačuvanih u Prirodnjačkom muzeju Santa Barbare kako bi sastavili evoluciono drvo hitona.

Analiza je pokazala da su dva vizuelna sistema evoluirala dva puta i to brzo uzastopno. Čudno je, međutim, da grupe koje su stigle do sličnih vizuelnih struktura nisu bile one koje su bile najbliže jedna drugoj; bili su daleki rođaci, razdvojeni milionima godina.

Očne pege su evoluirale u jednoj grupi hitona još pre 260 do 200 miliona godina tokom trijasa, kada su se dinosaurusi prvi put pojavili, koje je druga grupa evoluirala u juri pre nekih 200 do 150 miliona godina.

Zatim su oči ljuske evoluirale drugi put između 150 i 100 miliona godina, tokom krede, u hitonima Toniciinae i Acanthopleurinae, što ih je učinilo najnovijim okom koje se pojavilo, za koje znamo.

Nakon što su sastavili vremensku liniju, Varnei i kolege su i dalje bili znatiželjni o potencijalnim uslovima koji su vodili ovu ponavljajuću evoluciju.

Hitoni imaju otvore na pločama ljuske kroz koje prolaze optički nervi; ispostavilo se da su vrste sa manje proreza imale tendenciju da evoluiraju manje. S druge strane, hitoni sa više proreza razvili su brojnije, jednostavnije pege.

„Razjašnjavanje uloge istorije (osobine) u oblikovanju evolucionih ishoda je ključno za naše razumevanje kako i zašto oblici života mogu da evoluiraju na predvidljive načine“, zaključuju istraživači.

Što se tiče toga kako ove strukture daju vizuelne informacije hitonskom mozgu, to je fokus tekućih istraživanja.

Ono što do sada znamo, iz još jedne nedavne studije, jeste da u najmanje jednoj vrsti hitona, složenije oči šalju vizuelne informacije za obradu u nervnoj strukturi u obliku prstena koja obilazi celo telo. Optički nervi povezani sa ovim prstenom tada osećaju lokaciju objekta na osnovu kojih se delovi prstena aktiviraju.