Enögd varelse gav upphov till våra moderna ögon

Forskare vid Lunds universitet har i en ny studie kommit fram till att alla ryggradsdjur har utvecklats via en avlägsen förfader som hade ett enda öga, placerat högst upp på huvudet. Forskningsstudien visar också att resterna av detta så kallade hjässöga idag är det som har blivit tallkottkörteln i våra hjärnor.

– Resultaten är en överraskning. De vänder upp och ner på vår förståelse av ögats och hjärnans evolution, säger Dan-E Nilsson, professor emeritus i sinnesbiologi vid Lunds universitet.

Den cyklopliknande varelsen, som utgör vår väldigt bästa släkting, fanns för nästan 600 miljoner år sedan. Den var en maskliknande liten organism som hade skaffat sig en stillasittande tillvaro och livnärde sig på att filtrera plankton ur havsvattnet. Tidigare hade denna varelse haft någon form av ögon i par, liksom de flesta andra djur.

– Vi vet inte om de där dubbla ögonen i just vår gren av släktträdet bara var ljuskänsliga celler eller enkla bildseende ögon. Vi vet bara att organismen sedan blev av med dessa, säger Dan-E Nilsson.

Den alltmer stillsamma livsstilen gjorde nämligen att det maskliknande djuret inte längre behövde dubbla ögon, och därför förlorades den funktionen genom evolutionens gång.

Djuret behöll dock en grupp ljuskänsliga celler mitt på huvudet. Dessa celler utvecklas till ett litet, primitivt hjässöga som kunde hålla koll på natt och dag samt veta vad som var upp och ner.

Men under efterföljande år började vår hjälp förfader på nytt leva ett aktivt och simmande liv, varpå måste av dubbelt ögon ökade. Från delar av det lilla hjässögat utvecklas nu nya och bildseende ögon i par, konstaterar forskarna i den aktuella studien.

– Äntligen förstår vi varför ryggradsdjurens ögon skiljer sig så radikalt från ögonen hos alla andra djurgrupper, till exempel insekter och bläckfiskar. Våra ögons film, alltså näthinnan, utvecklas ur hjärnan, medan insekters och bläckfiskars ögon har sitt ursprung i huden på huvudets sidor, säger Dan-E Nilsson.

Ryggradsdjurens ögon utgör med andra ord en modernare modell som utvecklats tack vare den pikanta omvägen via en cyklops stillasittande liv.

Slutsatsen att våra moderna ögon har tagit just denna evolutionära väg, och inte via något annat urtida djur, baserat på forskarnas omfattande analys av ljuskänsliga celler hos alla djurgrupper samt dessa cellers fysiologi och placering.

– För första gången förstår vi nu också ursprunget till de nervkretsar som analyserar bilden i vår näthinna, säger Dan-E Nilsson.

Ett fascinerande faktum är dessutom att resterna av det gamla hjässögat från vår hjälp förfader finns faktiskt kvar i våra huvuden omvandlat till tallkottkörteln. Tallkottkörteln är ett ljuskänsligt organ i hjärnan hos ryggradsdjur. Organet tillverkar hormonet melatonin, som hjälper till att styra kroppens dygnsrytm.

– Det är svindlande att vår tallkottkörtels förmåga att reglera vår sömn efter ljuset härstammar från en avlägsen förfaders cyklopiska hjässöga för 600 miljoner år sedan, säger Dan-E Nilsson.

Studien i korthet

Genom en bred jämförelse av alla djurgruppers ljuskänsliga celler och deras läge i kroppen har forskarna kunnat visa att ryggradsdjurens förfäder förlorade sina ursprungliga ögon och i stället utvecklade nya ögon från ett ljuskänsligt organ i hjärnans mittlinje.

Studien visar att denna evolutionsbiologiska process tog vägen via ett cyklopliknande hjässöga hos en stillasittande släkting till ryggradsdjuren.

Studien har gjorts av Lunds universitet i samarbete med University of Sussex. Resultaten publiceras nu i den vetenskapliga tidskriften Current Biology: ”

Artikel:  Utvecklingen av ryggradsdjurens näthinna genom omanvändning av ett sammansatt förfäderligt medianöga

Källa: Lunds universitet.