Tajemnica trzeciego oka. Dziedzictwo prymitywnych gadów

Skamieniałości odkryte w południowo-zachodnich Chinach, w rejonie Chengjiang, należą do jednych z najstarszych znanych kręgowców. Znaleziska, datowane na wczesny kambr, pochodzą sprzed około 518 mln lat, z okresu gwałtownego różnicowania się życia zwierzęcego.

Zespół kierowany przez Peiyuna Conga z Yunnan University opisał wyjątkowo dobrze zachowane okazy bezszczękowych ryb, u których przetrwały nie tylko elementy szkieletu, lecz także fragmenty tkanek miękkich. Szczególne zainteresowanie badaczy wzbudziły struktury związane z narządem wzroku.

Na bokach głowy widoczna jest para dużych oczu, co nie budzi zaskoczenia. Pomiędzy nimi znajdują się jednak dwie mniejsze, ciemne struktury, od dawna uznawane za trudne do interpretacji. Analizy wykonane pod mikroskopem elektronowym wykazały obecność melanosomów, czyli struktur zawierających melaninę, zarówno w oczach bocznych, jak i w tych centralnie położonych.

„Co istotne, w obu parach widoczne są także ślady soczewek” – mówi Jakob Vinther z University of Bristol, współautor badania. Jego zdaniem oznacza to, że te kręgowce mogły posiadać cztery oczy typu kamerowego, zdolne do tworzenia obrazu.

Jak wyjaśnia Vinther, większe oczy boczne najprawdopodobniej odpowiadały za widzenie o wyższej rozdzielczości, natomiast mniejsze oczy centralne mogły poszerzać pole widzenia i ułatwiać wykrywanie ruchu. W środowisku kambryjskich mórz, pełnym szybko ewoluujących drapieżników, taka konfiguracja mogła zwiększać szanse na przetrwanie.

Autorzy pracy sugerują, że ta dodatkowa para oczu nie zniknęła bez śladu. W toku ewolucji miała ona przekształcić się w tzw. kompleks szyszynkowy. U części współczesnych kręgowców, zwłaszcza gadów, zachował się światłoczuły narząd ciemieniowy, często nazywany „trzecim okiem”. U ssaków pozostała po nim jedynie szyszynka, odpowiedzialna za regulację rytmu dobowego poprzez wydzielanie melatoniny.

„Nasze wyniki wskazują, że struktury te pełniły pierwotnie funkcję narządów wzroku, zanim zostały przekształcone w element układu regulującego sen” – podkreśla Vinther.

Nie wszyscy paleontolodzy są jednak przekonani do tej interpretacji. Tetsuto Miyashita z Canadian Museum of Nature zwraca uwagę, że jeśli centralne struktury były oczami, pojawia się pytanie o brak wyraźnych śladów narządu węchu. Jak podkreśla, rozwój wczesnych kręgowców jest silnie związany z ewolucją nosa, a jego brak byłby trudny do wyjaśnienia z punktu widzenia rozwoju zarodkowego.

Karma Nanglu z University of California w Riverside sugeruje z kolei, że konieczne są szczegółowe analizy całego ciała skamieniałości. Jego zdaniem nie można wykluczyć, że obserwowane struktury są częściowo efektem procesów zachodzących podczas fosylizacji.

Inni badacze podchodzą do hipotezy z większą otwartością. John Paterson z University of New England w Australii przypomina, że kambr był okresem intensywnych eksperymentów ewolucyjnych. Nietypowe rozmieszczenie narządów zmysłów nie byłoby w tym kontekście niczym wyjątkowym.

Badanie pokazuje jednak na pewno, jak niewiele wciąż wiadomo o najwcześniejszych etapach ewolucji kręgowców i jak bardzo nasze wyobrażenia o „typowej” budowie ciała są ukształtowane przez późniejsze miliony lat historii życia.