Czterookie kręgowce i pochodzenie szyszynki

Haikouichthys ercaicunensis, Nobu Tamura, za Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0. Wedle obecnej wiedzy pomiędzy widoczną parą oczu bocznych mogła znajdować się druga para mniejszych, przyśrodkowych oczu

O czterookich pierwotnych kręgowcach i pochodzeniu szyszynki pisze jedna z najciekawszych prac naukowych tego roku, opublikowana w Nature.

Lei i inni opisują nowe znalezisko pradawnego kręgowca sprzed 518 milionów lat, zaliczanego do tzw. fauny Chengjiang. Na głowie zwierzęcia znaleziono cztery ciemne plamki. Badanie mikroskopowe ujawniło w nich ciemne struktury odpowiadające melanosomom, ciałkom barwnikowym. Zawierają je komórki barwnikowe, co wskazuje na obecność siatkówki. Towarzysząca im owalna struktura była natomiast pozostałością po soczewce. Ewidentnie były to skamieniałe oczy. CZWORO oczu.

Podkreślmy to. Wszystkie dzisiejsze kręgowce mają parę bocznych oczu (u niektórych ryb, jak czworookowate, podzielonych na dwie części). Ponadto niekiedy występuje jeszcze oko ciemieniowe, pośrodkowa wypustka mózgu odpowiadająca ludzkiej szyszynce, niewielkiemu gruczołowi wydzielającemu melatoninę i odpowiadającemu za regulację rytmów dobowych. U człowieka schowana w głębi czaszki, odbiera bodźce dobiegające do niej z siatkówki, dzięki czemu orientuje się, czy jest dzień, czy noc (jeśli nie oszukujemy jej sztucznym oświetleniem). U niektórych jaszczurek czy sławnej tuatary (hatterii) widać pośrodku głowy wyraźne trzecie oko, oko ciemieniowe.

Nowe odkrycie wskazuje, że u najpierwotniejszych kręgowców, przedstawicieli mało znanej grupy Myllokunmingiidae z kambru, występowały dwie pary oczu: większa boczna i mniejsza położona pomiędzy nimi.

Najstarsze wcześniej poznane pozostałości oczu liczyły 505 milionów lat i należały do kanadyjskiej Metaspriginna ze sławnych łupków z Burgess ze środkowego kambru. Najwcześniejsze wcześniej znane melanosomy odkryto natomiast u znaczniej późniejszego, bo dewońskiego Euphanerops z Kanady.

Tak więc mamy tu do czynienia z najwcześniejszymi oczami kręgowca. Nieprzypadkowo znalezisko pochodzi z kambru, okresu, w którym zaszła zwaną eksplozja ewolucji. To wtedy powstało większość obecnie znanych typów organizmów i większość obecnie obserwowanych trybów życia. Znane są wcześniejsze organizmy, tzw. fauna z Ediacara, jeszcze z prekambru, jednak często trudno powiązać je z jakąkolwiek późniejszą grupą zwierząt. To w kambrze rozpowszechniło się także drapieżnictwo.

Po co bowiem komu oczy, będące jako wypustka ośrodkowego układu nerwowego narządem bardzo energochłonnym? Nie są potrzebne do rycia w dnie morskim ani pożerania mat bakteryjnych, pokrywających późnoprekambryjskie oceany. Oczy służą do wypatrzenia ofiary, którą chce się pożreć, lub drapieżnika, który chce pożreć nas.

Badacze poruszają jeszcze jedną ciekawą kwestię. Większa boczna para oczu wydaje się homologiczna z naszymi oczyma. Co się jednak stało z mniejszą parą przyśrodkową? Czyżby zanikła? Istotnie nieużywane narządy zanikają, ewolucja nie toleruje nieoszczędności. A może przekształciła się w jakiś inny narząd? Jedynym narządem o podobnej budowie wydaje się wspominana już szyszynka. Wraz z narządem przyszyszynkowym odpowiada ona trzeciemu oku niektórych gadów. Przyśrodkowa para oczu nie uległa więc całkowitej redukcji, ale znacznie zmieniła funkcję. Niekiedy też jedno z oczu zanikło, a drugie zaczęło zawiadywać rytmem dobowym.

Najwyraźniej nasi przodkowie również mieli czworo oczu. Parę boczną zachowaliśmy, parę przyśrodkową zmieniliśmy w szyszynkę.

Marcin Nowak

Bibliografia

  • Lei, X., Zhang, S., Cong, P., Vinther, J., Gabbott, S., Wei, F., & Xu, X. (2026). Four camera-type eyes in the earliest vertebrates from the Cambrian Period. Nature, 1-6.
Reklama