Te robaki są jak miotełki z piór, które mają oczy

Robaki-miotełki mają wszystko, od prostych detektorów światła do złożonych oczu – ale dlaczego?

Czułki potrafią to robić, ponieważ mają oczy. Są jak żywe miotełki z piór, które widzą, że nadchodzisz.

Najprostsze oczy zwierzęce składają się z światłoczułych komórek połączonych z ciemnym pigmentem. Dają właścicielowi jednopikselowe poczucie świata – nie dość, by kwalifikować się jako prawdziwy wzrok, ale wystarczająco, by wykryć źródła światła lub cienia. Jeśli te proste detektory światła gromadzą się w grupy, mogą dostarczyć swoim właścicielom informacji o świetle nadchodzącym z różnych kierunków, oferując prawdziwy, wielopikselowy obraz świata. W ten sposób działają złożone oczy owadów.

Jak napisałem w artykule w „National Geographic”: „Prostych oczu nie należy uważać za szczebel w drabinie do większej złożoności. Te, które istnieją dzisiaj, są przystosowane do potrzeb swoich użytkowników. Dla zrozumienia, jak oczy wyewoluowały, naukowcy potrzebują czegoś więcej niż zbadania ich budowy – muszą zrozumieć, jak zwierzęta używają swoich oczu”.

U tych robaków wzrok służy wyłącznie obronie. Te stworzenia prowadzą życie stacjonarne, siedzą w swoich ochronnych tubkach i łapią przepływające cząstki pokarmu z wody. W odróżnieniu od spokrewnionych z nimi robaków nie są drapieżnikami, a więc nie mają potrzeby ostrego wzroku. Muszą tylko wiedzieć, czy ich ciała są wewnątrz tubki, kiedy zbliża się niebezpieczeństwo.

Mimo tych prostych potrzeb wyewoluowały zdumiewający wachlarz oczu, które idą przez całą skalę od prostych detektorów światła do złożonych oczu. To dlatego Michael Bok z uniwersytetu w Lundzie opisuje je jako “fabryki oczu przyrody”.

Mają one podstawowe, jednopikselowe detektory światła, zwane przyoczkami, na głowach, gdzie oczekujesz, że są oczy. Są one zbyt proste dla prawdziwego wzroku a ponadto są schowane wewnątrz głowy, która sama jest schowana wewnątrz tubki. Robaki używają ich prawdopodobnie do mierzenia panujących poziomów światła lub dostrojenia zegarów swoich ciał. Mają także przyoczka wzdłuż tułowia i na końcu ogonów, co może ostrzegać je, jeśli w jakiś sposób wysunęły się z tubki i obnażyły swoje ciało.

Robaki te wyewoluowały przyoczka także na końcach pierzastych czułek, co wygląda jakby były posypane pomarańczowym pyłkiem. Prawdopodobnie działają jak alarm przeciwwłamaniowy. Nie mogą zobaczyć obiektów jako takich, ale mogą wyczuć poruszające się cienie, a więc mówią robakowi, kiedy schować swoje jedyne narażone części ciała.

Proste przyoczka są wystarczająco dobre do tego celu, jest więc niejasne, dlaczego niektóre robaki-miotełki połączyły te detektory światła w prawdziwe złożone oczy. Wyglądają zdumiewająco, jakby ktoś zaszczepił oko muchy na kwiatach. Są także bardzo zróżnicowane.

Wewnątrz jednego rodzaju – Megalomma – niektóre gatunki mają małe oczy złożone na czubku każdego czułka, podczas gdy inne mają tylko dwoje bardzo dużych. Bok mówi, że „można zobaczyć korzyści z obu”. Większe oczy dostarczają właścicielowi ostrzejszego widoku świata, ale „są bardziej ryzykowne. Jeśli ktoś je urwie, zostajesz ślepy”.

Podejrzewa on, że równowaga korzyści i ryzyka zależy od środowiska robaka. „Być może niektóre gatunki są w bardziej interesującym wzrokowo otoczeniu i potrzebują bardziej wypracowanego układu wzrokowego, by wydobyć wygląd rzeczy. Zwierzęta w jednostajnym środowisku mogą obyć się z prostym detektorem cieni”.

Po opisaniu oszałamiającej różnorodności oczu robaka-miotełki Bok chce teraz zbadać, jak są one połączone z mózgiem. Wydaje się, że te, które są na końcu pierzastej korony, nie są połączone do typowych ośrodków wzrokowych, a więc wydaje się, że ewoluując oczy w dziwacznych miejscach robaki wyewoluowały także od zera nowe obwody neuronowe. Dzięki zrozumieniu tych obwodów Bok może zdobyć pewne wskazówki co do tego, jak powstały najprostsze oczy.

These Worms Are Like Feather Dusters With Eyes

Not Exactly Rocket Science, 27 lipca 2016

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska