اجداد مهرهدار ما احتمالاً چهار چشم داشتند
یافتههای شگفتانگیز از فسیلهای ۵۱۸ میلیون ساله، فرضیات پیشین درباره تکامل بینایی را به چالش کشیده است. بررسی بقایای نوعی ماهی بدون آرواره که از نخستین مهرهداران شناختهشده تاریخ محسوب میشود، نشان میدهد این جانداران احتمالاً به جای دو چشم، دو جفت چشم فعال داشتهاند.
بیش از نیممیلیارد سال پیش، قدیمیترین مهرهداران زمین از یک جفت چشم اضافی بهره میبردند؛ نوآوری تکاملی منحصربهفردی که بقایای آن همچنان در کالبد انسان امروزی به یادگار مانده است. پییان کونگ و تیم تحقیقاتی او از دانشگاه یوننان چین، طی سالهای ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۴ در سواحل دریاچه دیانچی، فسیلهایی استثنایی از گونهای ماهی باستانی به نام میلوکونمینگید (Myllokunmingid) کشف کردند.
زیستبوم منطقه چنگجیانگ، محل کشف نمونهها، به دلیل حفظ جزئیات حیرتانگیز بافتهای نرم شهرت جهانی دارد. فسیلها متعلق به دورهی کامبرین هستند؛ در این دوره حیات با جهشی بزرگ روبرو شد و اکثر گروههای اصلی جانوری امروزی در آن زمان ریشه دواندند. در میان یافتههای تیم دکتر کونگ، آنچه بیش از همه توجه دانشمندان را جلب کرد، حفظ بخشهای ظریف سیستم بینایی و بافتهای نرم بدنی بود.
تکامل چشم در تاریخ زیستشناسی مسیرهای متفاوتی را پیموده است. بیمهرگانی مانند حشرات از چشمهای مرکب با هزاران واحد نوری مستقل استفاده میکنند، اما مهرهدارانی نظیر انسان و خزندگان صاحب چشمهای «نوع دوربینی» هستند. این ساختار شامل عدسی کروی، شبکیه، عنبیه و ماهیچههای کنترلکننده است. وجود ملانوزومها یا ساختارهای حاوی رنگدانه در فسیلها، به دانشمندان امکان داد تا با دقت بالایی ساختار بینایی این موجودات باستانی را بازسازی کنند.
بهگزارش نیوساینتیست، مشاهدهی فسیلها زیر میکروسکوپ الکترونی، دو لکهی تیره و کوچک را در میان جفتچشم اصلی نمایان کرد. جیکوب وینتر، پژوهشگر دانشگاه بریستول، میگوید: «نکته خیرهکنندهتر، وجود اثراتی از عدسی در هر دو جفت چشم جانبی و مرکزی است.» پیش از این، لکههای مشابه در فسیلها به عنوان اندامهای بویایی تفسیر میشدند، اما شواهد جدید نشان میدهد این جانداران عملاً از چهار چشم دوربینی برای درک محیط استفاده میکردند.
- دگردیسی عجیب در سپرماهیان؛ وقتی یکی از چشمها به آن طرف سر مهاجرت میکند05 شهریور 04مطالعه '3
- تکامل در تاریکی؛ غارماهی مکزیکی چگونه بارها چشمان خود را از دست داد؟29 مرداد 04مطالعه '6
- آخرین جد مشترک کل حیات خیلی زودتر از آنچه تصور میشد، ظهور کرد27 تیر 03مطالعه '3
پژوهشگران معتقدند جفت چشم مرکزی در طول میلیونها سال تکامل، تغییر کاربری داده و به «کمپلکس پینهآل» تبدیل شده است. در حالی که خزندگان امروزی هنوز عضوی حساس به نور به نام «چشم آهیانهای» در بالای سر خود دارند، در پستانداران این ساختار به «غده صنوبری» یا غده پینهآل تبدیل شده است که با ترشح ملاتونین، ساعت زیستی بدن را تنظیم میکند. این اندامها پیش از تبدیل به تنظیمکنندهی خواب، نقش فعالی در تصویرسازی محیطی داشتهاند.
ترکیب چشمهای بزرگ و کوچک، میدان دید بینظیری به این ماهیها میبخشید. چشمهای بزرگ برای دیدن جزئیات با وضوح بالا و چشمهای کوچک برای شناسایی سریع اشیای متحرک و شکارچیان کاربرد داشتند. به گفتهی تیم تحقیق، این ساختار بینایی چیزی شبیه به تجربه تماشای فیلم در سینماهای آیمکس را برای این موجودات فراهم میکرد تا در دنیای پرخطر کامبرین، شانس بیشتری برای بقا داشته باشند.
برخی از صاحبنظران، ضمن استقبال از کشف تازه، نسبت به جایگاه اندام بویایی در مدل جدید ابراز تردید کردهاند. فقدان اثر بینی در فسیلها، از نظر بیولوژی تکاملی پرسشهای مهمی را ایجاد میکند. بااینحال، پژوهشگران تأکید میکنند که دورهی کامبرین زمان آزمون و خطاهای عجیب فرگشتی بوده و داشتن چشمهای متعدد در نقاط مختلف سر برای فرار از شکارچیان، راهکاری کاملاً منطقی به نظر میرسد.
پژوهش در نشریهی نیچر منتشر شده است.