Oamenii de știință au aflat, în sfârșit, cum a evoluat vederea umană

Evoluția ochiului uman a fost mult timp considerată unul dintre cele mai dificile mistere ale biologiei, atrăgând dezbateri cu privire la secvența de pași necesari pentru a transforma sensibilitatea rudimentară la lumină într-un sistem fotografic complex.

O nouă cercetare sugerează că unele componente ale vederii vertebratelor nu au fost modelate treptat, pe măsură ce genele lor au fost transmise pe linie familială, ci au fost „furate” din ramuri de viață complet diferite.

„Cel puțin o inovație care a dus la structura actuală a ochilor vertebratelor nu a apărut în urma aranjării treptate a unor gene existente la alte animale, ci a provenit din introducerea de ADN nou din bacterii prin transfer orizontal de gene”, a explicat biologul molecular Matt Daugherty de la Universitatea din California, San Diego (UCSD).

Transferul orizontal de gene descrie procesul de deplasare a materialului genetic între diferite tipuri de organisme, cum ar fi prin intermediul virusurilor care fac schimb de gene sau al bacteriilor.

Evoluția ochiului uman, unul dintre cele mai dificile mistere ale biologiei

Una dintre caracteristicile cheie care distinge ochii noștri cu focalizare precisă, asemănători unei camere de luat vederi, de cei ai nevertebratelor este separarea țesuturilor care detectează lumina de celulele responsabile de reciclarea moleculelor lor reactive la lumină.

Acest lucru se bazează pe mecanisme de deplasare efectivă a moleculelor, numite retinoizi, între diferitele celule. Proteina foarte bine conservată, proteina de legare a retinoizilor interfotoreceptorilor (IRBP) se ocupă de acest transport și, conform acestei noi cercetări, a apărut dintr-o genă bacteriană care a apărut brusc în ochii de tip vertebrat cu peste 500 de milioane de ani în urmă.

Aceasta nu numai că este absentă la nevertebrate, dar nu se găsește în nicio altă celulă complexă, de la copaci la amibe și drojdie. Singura înregistrare pe care o avem a unei secvențe genetice similare cu cea care codifică IRBP provine de la bacterii, scrie ScienceAlert.

Ochii noștri sunt asemănători unei camere de luat vederi

Analizând peste 900 de genomuri, studentul absolvent de biologie moleculară de la Massachusetts Institute of Technology Chinmay Kalluraya și colegii săi au reușit să identifice cu precizie apariția genei în neamurile vertebratelor. Aceasta a coincis cu apariția ochilor asemănători cu cei ai vertebratelor, în urmă cu peste 500 de milioane de ani.

Se pare că strămoșul tuturor animalelor cu oase dorsale a furat gena originală de la bacterii și, de-a lungul mai multor generații de selecție naturală, i-a duplicat codul și i-a modelat funcția de transport al retinoizilor.

Deși joacă doar un rol mic în vederea vertebratelor, faptul că unele componente noi pot aluneca între părți complet diferite ale biosferei prezintă noi posibilități de a explica multe procese biologice complexe.

Studiul a fost publicat în PNAS.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Test de cultură generală. De ce ni se zbat ochii uneori?

Cititul poate compromite sănătatea ochilor, deși are un rol atât de important în viața noastră

O nouă orhidee elegantă, ascunsă „chiar sub ochii” cercetătorilor

Jupiter și Venus în conjuncție în această noapte. Evenimentul este vizibil cu ochiul liber