Mokslininkai nustėro: mūsų protėviai galėjo turėti kur kas daugiau akių

Prieš daugiau kaip pusę milijardo metų pasaulis atrodė visai kitaip nei šiandien. Kambro laikotarpio vandenynuose tik formavosi gyvybės įvairovė, iš kurios vėliau išsivystė mums žinomi gyvūnai, tarp jų – ir žmonės. Būtent ten, tarp pačių ankstyviausių stuburinių, mokslininkai aptiko radinį, tapusį itin svarbiu argumentu aiškinantis, kaip vystėsi mūsų pojūčiai.

Yunnano universiteto ir Bristolio universiteto tyrėjų komanda atliko išsamią dviejų rūšių, laikomų vienomis ankstyviausių stuburinių formų, skamienų analizę. Šie gyvūnai gyveno maždaug prieš 518 milijonų metų. Išskirtinę radinio vertę lemia tai, kad iki mūsų dienų išliko ne tik kietosios struktūros, bet ir minkštieji audiniai – tai fosilijų pasaulyje itin reta.

Ankstyvųjų keturakių protėvių anatomija

Tyrinėdama rūšies Haikouichthys ercaicunensis ir kitos, dar neįvardytos myllokunmingidės fosilijas iš Čengdziango formacijos, Peiyuno Congo vadovaujama grupė aptiko kažką netikėto. Be dviejų gerai matomų, šonuose esančių akių, šie gyvūnai turėjo dar vieną, papildomą visiškai išsivysčiusių akių porą, kuri buvo įsikūrusi galvos centre.

Mažesnės akys buvo apvalios formos, jose aptikta šviesai jautrių pigmentų ir lęšių, galėjusių formuoti vaizdą. Savo sandara jos iš esmės nesiskyrė nuo didžiųjų „brolių“. Šių gyvūnų kankorėžinė sritis buvo turtinga melanino turinčiais melanosomais – tokiais pačiais, kokie randami šoninių akių tinklainės pigmentiniame sluoksnyje.

Mokslininkai pripažįsta, kad iš pradžių daugiausia dėmesio skyrė didžiosioms akims, todėl antrosios poros atradimas buvo visiška staigmena. Šis netikėtas radinys atvėrė naują skyrių aiškinantis, kaip vystėsi gyvūnų jutimo sistemos.

Pranašumas pavojingame pasaulyje

Myllokunmingidės gyveno kambro laikotarpiu, trukusiu maždaug nuo 541 iki 485 milijonų metų prieš dabartį. Tai buvo metas, kai vyko itin sparčią evoliucinė radiacija – atsirado pirmieji dideli plėšrūnai. Mažiems, be šarvų gyvenusiems stuburiniams vandenynas tapo gerokai pavojingesne vieta.

Turėti keturias kamerinio tipo akis, galinčias formuoti vaizdą, tokiomis sąlygomis reiškė rimtą pranašumą. Platesnis regėjimo laukas, geriau išreikštas atstumo ir gylio suvokimas, ankstesnis judesio iš viršaus ar apačios pastebėjimas galėjo nulemti, ar gyvūnas išvengs plėšrūno. Pasaulyje, kuriame bet koks neatsargus judesys galėjo išduoti mažo gyvūno buvimo vietą, papildoma akių pora tikriausiai buvo neįkainojama išlikimo priemonė.

„Tai keičia mūsų požiūrį į ankstyvąją stuburinių evoliuciją. Pasirodo, mūsų protėviai buvo vizualiai labai pažengę gyvūnai, gyvenę pavojingame pasaulyje“, – teigia Jakobas Vintheris iš „Bristol“ universiteto.

Nuo keturių akių iki kankorėžinės liaukos

Šis atradimas yra svarbi grandis, jungianti senovines anatomines struktūras su šiuolaikine biologija. Daugeliui dabartinių roplių, varliagyvių ir žuvų būdinga vadinamoji kaktinė akis (arba „trečioji akis“). Ji yra šviesai jautri, bet jau nesugeba formuoti tokio aiškaus vaizdo kaip tikrosios akys.

Žmogaus organizme ta pati struktūra evoliucijos eigoje virto kankorėžine liauka – giliai smegenyse esančiu endokrininiu organu, reguliuojančiu cirkadinius ritmus ir melatonino gamybą.

„Mūsų matomi duomenys rodo, kad kankorėžinės kilmės organai pradėjo kaip vaizdą formuojančios akys. Tik vėliau evoliucijos metu jie susitraukė, prarado regėjimo funkciją ir perėmė dabartinį vaidmenį miego reguliacijos sistemoje“, – apibendrina pagrindinis tyrimo autorius Peiyunas Congas.

Tyrimai patvirtina, kad šoninės akys ir kankorėžinės struktūros turi bendrą genetinį pagrindą ir vystosi iš tos pačios embriono srities. Evoliuodama gamta dažnai ne kuria organus „nuo nulio“, o perdirba ir pritaiko jau esamas struktūras naujoms funkcijoms.

„Nature“ žurnale publikuota analizė leidžia manyti, kad keturios akys galėjo būti pirminė, gana pažangi ankstyvųjų stuburinių savybė. Vėliau, keičiantis gyvenimo būdui ir aplinkos sąlygoms, dalis šių regos organų prarado vaizdo formavimo funkciją ir virto hormoninę pusiausvyrą reguliuojančiu organu, o mes šiandien šį senovinį palikimą pažįstame kaip kankorėžinę liauką.