Inimeste silmad pärinevad ürgselt kükloobilt

Lundi ülikooli ja Sussexi ülikooli teadlased on leidnud, et kõik selgroogsed põlvnevad otsapidi kaugest esivanemast, kellel oli üksainus silm, mis asus pea ülaosas. Uuring näitab veel sedagi, et selle kolmanda silma jäänukid on tänapäeval arenenud meie ajus käbinäärmeks.

„Tulemused on üllatavad. Need pööravad meie arusaama silma ja aju evolutsioonist pea peale,” ütleb Dan-Eric Nilsson, Lundi ülikooli sensoorse bioloogia emeriitprofessor ülikooli teadusuudises.

Kõnealune kükloobilaadne olend, kes oli meie väga kauge esivanem, elas ligi 600 miljonit aastat tagasi. Ta oli pisike ussitaoline organism, kel oli paikne eluviis, ja kes toitus mereveest planktonit filtrides. Varasemalt oli sel olendil olnud mingit laadi paarissilmade vorm nagu enamikul teistel loomadel.

„Me ei tea, kas meie evolutsiooniharu paarissilmad olid lihtsalt valgustundlikud rakud või algelised kujutist moodustavad silmad. Teame vaid, et organism kaotas need hiljem,” ütleb Nilsson.

Üha rahulikum eluviis tähendas, et ussitaoline olend ei vajanud enam paarissilmi, mistõttu need taandarenesid ja kadusid evolutsiooni käigus. Silmad, nägemine ja visuaalsete muljete töötlemine on väga ressursinõudvad võimed ja omadused, paljud liigid, mis on sattunud elama täiesti pimedasse keskkonda, on ajapikku silmad kaotanud (nii on see mõnede koopavetes elavate kaladega, ja ka mutil on silmad taandarenenud). Siiski säilitas ürgne loom oma pea keskel rühma valgustundlikke rakke. Need arenesid väikeseks primitiivseks keskmiseks silmaks, mis suutis teha vahet ööl ja päeval ning tajuda, mis on üleval ja all.

Järgmiste miljonite aastate jooksul hakkas meie kauge esivanem taas elama aktiivsemat, liikuvat elu, mis suurendas taas vajadust paarissilmade järele. Uurijate järelduse kohaselt arenesid väikese kesksilma osadest uutmoodi paarissilmad, mis suutsid kujutisi eristada.

„Nüüd mõistame lõpuks, miks selgroogsete silmad erinevad nii radikaalselt kõigi teiste loomarühmade, näiteks putukate ja kalmaaride silmadest. Meie silmade võrkkest arenes ajust, samas kui putukate ja kalmaaride silmad pärinevad pea külgedel asuvast nahast,” ütleb Nilsson.

Teisisõnu kujutavad selgroogsete silmad endast silmade moodsamat mudelit, mis arenes niisuguseks tänu kükloopolendi paikse eluviisi. Järeldus, et meie tänapäevased silmad arenesid just sellise evolutsioonilise tee kaudu, mitte mõne teise muistse looma kaudu, põhineb teadlaste põhjalikul analüüsil valgustundlike rakkude kohta kõigis loomarühmades ning nende rakkude füsioloogial ja paiknemisel kehas.

„Esimest korda mõistame nüüd ka nende närvivõrgustike päritolu, mis analüüsivad pilti meie võrkkestas,” lisab Nilsson.

Meie kauge esivanema muistse parietaalse kesksilma jäänukid on tegelikult tänapäevalgi meie peas alles, muundununa käbinäärmeks. Käbinääre on selgroogsete ajus paiknev valgustundlik elund. See toodab hormooni nimega melatoniin, mis aitab reguleerida organismi ööpäevarütmi.

„On hämmastav, et meie käbinäärme võime reguleerida und vastavalt valgusele pärineb 600 miljoni aasta taguse kauge esivanema küklooplikust kesksilmast,” lõpetab Nilsson.

Muide, on loomi, kellel on kolmas silm ehk kiirusilm tänaseni olemas. Sellised on mõned kahepaikse- ja roomajaliigid, näiteks Uus-Meremaal elav tuatara. Siiski on see kiirusilm võimeline vaid pimedust ja valgust eristama – nagu iidse kükloobi omaaegne ainus silm.