6 Minute
Imaginează-ți un pește atât de ager la vedere încât păzea mările Cambrianului cu patru ochi funcționali. Cât de ciudat ar părea, fosile descoperite pe malurile Lacului Dianchi din China sugerează exact asta: unele dintre primele vertebrate ale Pământului navigau apele antice cu două perechi de ochi de tip cameră, o dispunere vizuală al cărei ecou evolutiv supraviețuiește în oamenii moderni sub forma glandei pineale.
Între 2019 și 2024, Piyan Kong și colegii de la Universitatea Yunnan au excavat rămășițe excepțional de bine păstrate ale peștilor timpurii fără maxilar — membri ai grupului Myllokunmingiid — îngropați în faimoasa lagerstätte cu sedimente moi din Chengjiang. Aceste situri sunt renumite deoarece și țesuturile moi delicate, nu doar oasele, se pot fosiliza acolo. Sub microscoapele electronice, echipa a identificat pete bogate în melanosomi în poziții care se aliniază cu ceea ce ar fi fost două ochi principali și o pereche adițională, mai mică. Acele zone întunecate, mult timp interpretate în unele specimene ca țesut nazal sau olfactiv, sunt acum citite diferit: prezintă caracteristici microstructurale specifice lentilelor și pigmentului retinian.
„Și mai remarcabilă a fost prezența urmelor de lentilă atât în perechile laterale, cât și în cele centrale de ochi,” a spus Jacob Winter de la Universitatea din Bristol, comentând dovezile microscopice. Când cercetătorii au reanalizat tiparele și distribuțiile melanosomilor — organite care conțin pigment și pot supraviețui fosilizării — au putut reconstrui un aparat vizual surprinzător de avansat. În locul unei capete simple cu două ochi, aceste vertebrate timpurii ar fi avut probabil o strategie vizuală compusă: ochi laterali mari pentru detaliu de înaltă rezoluție și ochi centrali mici optimiizați pentru detectarea mișcării și evaluarea rapidă a amenințărilor.
Context științific și metode
Descoperirile se încadrează în Explozia Cambriană, cu aproximativ 518 milioane de ani în urmă, o perioadă geologică în care planurile corporale și sistemele senzoriale s-au diversificat rapid. Ochii au evoluat de mai multe ori în regnul vieții: artropodele au dezvoltat ochi compuși alcătuiți din mii de omatidiu; vertebratele au convergit spre ochi de tip cameră cu lentilă, retină și iris. Ceea ce diferențiază aceste fosile este conservarea melanosomilor și a anatomiei moi care indică prezența mai multor perechi de ochi de tip cameră pe fiecare parte a craniului.
Cercetătorii au combinat microscopie electronică de înaltă rezoluție, cartografierea geometriei melanosomilor și anatomie comparativă cu vertebratele existente. Aranjamentul spațial al granulelor de pigment, împreună cu impresiunile țesuturilor moi din jurul regiunii orbitale, a corespuns structurilor cunoscute pentru funcții optice. Aceasta a orientat interpretarea departe de rămășițele organelor olfactive și către organe vizuale autentice. Echipa și-a publicat rezultatele în Nature, unde susține că perechea centrală de ochi și-ar fi pierdut treptat rolul de formare a imaginii în timpul evoluției vertebratelor, transformându-se în complexul pineal — sau ochiul pineal — observat la unele reptile ca organ fotosensibil și la mamifere sub forma glandei pineale care reglează ritmurile circadiene prin secreția de melatonină.
De ce ar fi evoluat un vertebrat timpuriu patru ochi? Mările cambriane erau aglomerate și periculoase. Mai multe puncte de observație ofereau avantaje clare de supraviețuire: câmpuri vizuale largi pentru a detecta prădătorii și prada, redundanță în caz de leziuni și detectare rapidă, sensibilă la mișcare, în timp ce ochii laterali mari rezolvau detalii fine. În esență, un sistem vizual proiectat atât pentru vigilență, cât și pentru precizie.
Implicații pentru evoluția vertebratelor
Urmărirea unui organ sensibil la lumină de la un pește cambrian până la glanda pineală umană reconfigurează o mică parte din moștenirea noastră senzorială: ceea ce este astăzi un organ endocrin de reglare temporală a fost odinioară implicat în viziunea directă. Aceasta nu este doar o curiozitate; recunoașterea unor astfel de omologii ascunse ajută paleobiologii să înțeleagă cum trăsături complexe sunt refolosite de-a lungul timpului geologic. De asemenea, invită cercetătorii să reexamineze rămășițe fosile anterior catalogate ca țesuturi moi non-vizuale — unele pot ascunde anatomie senzorială neașteptată dacă sunt analizate cu imagistică modernă și proxy-uri moleculare.
Studiul subliniază, de asemenea, importanța melanosomilor ca ferestre către biologia antică. Acești purtători microscopici de pigment se păstrează bine și înregistrează mai mult decât culoarea — păstrează contextul anatomic. Cu imagistică rafinată și teste biochimice, paleontologii citesc tiparele de pigment ca hărți anatomice, dezvăluind plasarea organelor și tipurile de țesuturi chiar și acolo unde oasele sunt absente.
Perspective ale experților
„Când combini ultrastructura cu raționamentul ecologic, apare o imagine coerentă,” spune dr. Mira Alonzo, paleobiolog vertebrat independent, neafiliată studiului. „Patru ochi au sens într-o lume plină de prădători ambuscadă și mișcări rapide, confuze. Evoluția păstrează ce funcționează — și apoi ascunde acele funcții în forme noi când mediile se schimbă.”
Rămâne nerezolvat modul în care căile de dezvoltare și presiunile selective au transformat un organ care forma imagini într-o glandă fotosensibilă. Lucrări viitoare vor explora genetica dezvoltării la vertebratele actuale pentru a cartografia omologiile mai precis. Până atunci, aceste ochi fosilizați ne amintesc că anatomia animalelor moderne păstrează urme persistente și surprinzătoare ale unor vieți trăite acum jumătate de miliard de ani — ochi care au urmărit primele drame vertebrate desfășurându-se.
Sursa: smarti
Lasă un Comentariu