Химерні морські тварини, вкриті очима, еволюціонували чотири рази
З панцирами, схожими на броню, що прикривають очі, хітони – справді дивні маленькі звірята. Тепер дослідники відкрили ще більше дивовижних речей про еволюцію їхніх зорових систем. Мало того, що хітони мають найновіші очі з кришталиками, так ще й ці два типи очей виникли внаслідок чотирьох окремих подій.
Хітони – це морські молюски, і вони дуже дивні. Яйцеподібні, вони повільно повзають по камінню в приливно-відливній зоні, і їх можна впізнати за черепашками, які утворюють панцир, що вкриває їхню спину. Один вид, який отримав невтішне, але небезпідставне прізвисько “мандрівний м’ясний рулет”, має зуби з мінералу на основі заліза, який раніше знаходили лише в скелях. А ще у нього є очі. Органи чуття хітонів розташовані не на тілі, а на панцирі.
“Я не думаю, що є якась інша тварина, яка вбудовує свої очі в панцир, як це робить хітон”, – говорить співавтор дослідження Деніел Спайзер (Daniel Speiser).
Найпоширеніші органи чуття, що знаходяться в зовнішньому шарі черепашки всіх хітонів, називаються естетами. Вважається, що вони є основою двох різних зорових систем, які розвинулися у деяких з цих цікавих істот. Перша включає в себе більші очі-черепашки з лінзами з мінералу арагоніту, які фокусують світло, подібно до людських очей. Друга – менші, але більш численні “очні плями”, які функціонують як окремі пікселі, подібно до складних очей деяких комах.
Але як еволюціонували ці своєрідні вічка? Саме це хотіла з’ясувати команда авторів нового дослідження.
“Чи можемо ми визначити, що рухає еволюцію в цих різних групах у бік очних плям або мушлеподібних очей?” – запитує провідний автор Ребекка Варні.
Щоб дослідити це, Варні та співавтори побудували генеалогічне дерево хітонів і, на свій подив, виявили, що предки хітонів еволюціонували з очима в чотирьох різних випадках.
“Ми знали, що існує два типи очей, тому ми не очікували чотирьох незалежних джерел походження”, – говорить Варні. “Той факт, що очі у хітонів еволюціонували чотири рази, причому двома різними шляхами, для мене є досить дивовижним”.
Ще більш дивним є те, що групи, які прийшли до схожих структур, не були найбільш близькими між собою.
“Це майже здавалося занадто дивним, щоб бути правдою”, – зауважив старший автор Тодд Оуклі.
Команда виявила, що мушлеподібні очі у деяких видів хітонів з’явилися між 250 і 200 мільйонами років тому, тоді як у інших видів вони виникли в крейдяному періоді, приблизно 150-100 мільйонів років тому, що робить їх найпізнішими лінзовими очима. З іншого боку, очні плями з’явилися в одній групі хітонів 260-200 мільйонів років тому, а в іншій – 75-25 мільйонів років тому.
Еволюція досить вправно знаходить однакові або схожі рішення життєвих проблем – наприклад, краби еволюціонували щонайменше п’ять разів. Щоб з’ясувати, як це сталося у випадку з хітонами, команда шукала промовисті відмінності між видами.
Вони помітили, що хітони з очками, як правило, мають більше прорізів на краю кожного сегмента черепашки, тоді як у тих, що не мають очей, їх набагато менше. Ці щілини полегшують проходження нервів, які проходять з панцира хітона в його тіло. Тому дослідники вважають, що кількість щілин, присутніх на момент розвитку зорової системи хітонів, дозволяє передбачити, який тип зорової системи еволюціонував.
“Тут ми маємо дуже чітку демонстрацію на прикладі природної системи, що еволюція залежить від того, що було до неї, навіть коли це може здаватися абсолютно не пов’язаним”, – говорить Оуклі.
Скільки саме хітони можуть “бачити” за допомогою цих двох зорових систем, поки що залишається загадкою, але це є предметом постійних досліджень. Однак ми знаємо, що еволюція зору хітонів настільки ж химерна, як і вони самі.
