Skamienų fosilijos iš Kinijos leidžia pažvelgti į vienus seniausių mūsų protėvių ir atskleidžia netikėtą ypatybę – papildomą akių porą. Šis atradimas ne tik koreguoja ankstyvųjų stuburinių evoliucijos vaizdą, bet ir padeda geriau suprasti, kaip formavosi mūsų jutimo organai.
Prieš daugiau kaip pusę milijardo metų pasaulis atrodė visai kitaip nei šiandien. Kambro laikotarpio vandenynuose tik kūrėsi gyvybės įvairovė, iš kurios vėliau išsivystė mums pažįstami gyvūnai, įskaitant ir žmones. Būtent ten, tarp pačių ankstyviausių stuburinių, mokslininkai aptiko radinį, tapusį svarbiu argumentu aiškinantis, kaip vystėsi rega ir kiti pojūčiai.
Junano 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. Rinio išskirtinumą lemia tai, kad fosilijose išliko ne tik kietosios struktūros, bet ir minkštieji audiniai – fosilijų pasaulyje tai itin reta.
Ankstyvųjų keturakių protėvių anatomija
Tyrinėdama rūšies Haikouichthys ercaicunensis ir kitos, dar neįvardytos myllokunmingidės fosilijas iš Čengdziango formacijos, Peiyuno Congo vadovaujama grupė aptiko kai ką netikėto. Be dviejų gerai matomų šonuose esančių akių, šie gyvūnai turėjo dar vieną – papildomą, visiškai išsivysčiusių akių porą, įsikūrusią galvos centre.
Mažesnės akys buvo apvalios formos; jose aptikta šviesai jautrių pigmentų ir lęšių, galėjusių formuoti vaizdą. Pagal sandarą jos iš esmės nesiskyrė nuo didžiųjų akių. 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 radinys atvėrė naują perspektyvą 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 sparti evoliucinė radiacija ir 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, geresnis atstumo ir gylio suvokimas, ankstesnis judesio iš viršaus ar apačios pastebėjimas galėjo lemti, ar gyvūnas išvengs plėšrūno. Pasaulyje, kuriame bet koks neatsargus judesys galėjo išduoti mažo gyvūno buvimo vietą, papildoma akių pora, tikėtina, 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 Bristolio universiteto.
Nuo keturių akių iki kankorėžinės liaukos
Šis atradimas tampa svarbia grandimi, siejančia senovines anatomines struktūras su šiuolaikine biologija. Daugeliui dabartinių roplių, varliagyvių ir žuvų būdinga vadinamoji kaktinė (arba „trečioji“) akis. Ji yra jautri šviesai, tačiau jau nebesugeba formuoti tokio aiškaus vaizdo kaip įprastos akys.
Žmogaus organizme ta pati struktūra evoliucijos eigoje virto kankorėžine liauka – giliai smegenyse esančiu endokrininiu organu, reguliuojančiu cirkadinius ritmus ir melatonino gamybą.
„Mūsų turimi duomenys rodo, kad kankorėžinės kilmės organai iš pradžių buvo vaizdą formuojančios akys. Tik vėliau, evoliucijai vykstant, jos susitraukė, prarado regėjimo funkciją ir perėmė dabartinį vaidmenį miego reguliacijos sistemoje“, – apibendrina pagrindinis tyrimo autorius Peiyunas Congas.
Tyrimai taip pat patvirtina, kad šoninės akys ir kankorėžinės struktūros turi bendrą genetinį pagrindą ir vystosi iš tos pačios embrioninės srities. Evoliucijoje gamta dažnai nekuria organų „nuo nulio“, o perdirba ir pritaiko jau esamas struktūras naujoms funkcijoms.
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 hormonų pusiausvyrą reguliuojančiu organu. Šiandien šį senovinį palikimą pažįstame kaip kankorėžinę liauką.
