Investigadores resuelven el misterio de una criatura marina cuyos ojos evolucionaron a lo largo de su caparazón: ScienceAlert

Investigadores resuelven el misterio de una criatura marina cuyos ojos evolucionaron a lo largo de su caparazón: ScienceAlert

Los quitones, pequeños, escamosos y sencillos, tienen ojos diferentes a cualquier otra criatura del reino animal.

Algunas de estas babosas marinas tienen Miles de mirones hinchados Incrustados en sus conchas segmentadasTodo con lentes hechas de un mineral llamado aragonita. Aunque pequeños y primitivos, se cree que estos órganos sensoriales llamados especímenes existen Capaz de una visión verdadera, Formas distintivas Y también lo es la luz.

Sin embargo, otras especies de quitones tienen «manchas oculares» más pequeñas que actúan más como píxeles individuales, muy parecidos a los componentes de un insecto o una gamba mantis. Complejo Al Ainy forman un sensor óptico distribuido en la capa de cetona.

Un nuevo estudio que investiga cómo surgieron estos diferentes sistemas visuales ha revelado un sorprendente ingenio evolutivo para estas criaturas que habitan en las rocas: sus antepasados ​​evolucionaron apresuradamente los ojos en cuatro ocasiones diferentes, dando lugar a dos tipos muy distintos de sistemas visuales en la actualidad.

Aunque no es tan repetitivo como los cangrejos y sus planes corporales, que han evolucionado al menos cinco veces, el estudio muestra una vez más cómo la evolución ofrece múltiples soluciones a problemas básicos, como cómo utilizar la luz para evitar convertirse en almuerzo.

«Sabíamos que había dos tipos de ojos, por lo que no esperábamos cuatro orígenes independientes». Él dice La bióloga evolutiva y autora principal del estudio Rebecca Varney de la Universidad de California en Santa Bárbara. «El hecho de que los quitones evolucionaran sus ojos cuatro veces, de dos maneras diferentes, me sorprende mucho».

Los sistemas visuales de las quitinas consisten en pequeñas estructuras sensibles a la luz llamadas cecilias (izquierda; verde) intercaladas con ojos festoneados más grandes (centro; azul) o manchas oculares más pequeñas y numerosas (derecha; rojo). Estas estructuras están conectadas a los nervios ópticos a través de aberturas en las placas corticales. (Varney y otros, Ciencias2024)

Para reconstruir esta historia evolutiva, los investigadores compararon fósiles y analizaron muestras de ADN tomadas de especímenes conservados en el Museo de Historia Natural de Santa Bárbara para reconstruir los quitones. árbol evolutivo.

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El análisis mostró que los dos sistemas visuales evolucionaron dos veces cada uno en rápida sucesión. Pero, curiosamente, los grupos que llegaron a estructuras visuales similares no eran los más estrechamente relacionados entre sí; Eran parientes lejanos, separados por millones de años.

Las manchas oculares evolucionaron hasta formar un grupo de quitones hace 260 a 200 millones de años durante el Paleolítico. TriásicoCuando aparecieron los dinosaurios por primera vez, apenas estaban superando los primeros ojos de concha desarrollados por otro grupo en la era moderna. jurásico Hace unos 200 a 150 millones de años.

Luego, los ojos de concha volvieron a evolucionar hace entre 150 y 100 millones de años, durante el Paleolítico. período cretáceoen los quitones Toniciinae y Acanthopleurinae, lo que lo convierte en el ojo lenticular más nuevo que jamás haya aparecido.

Finalmente, las manchas oculares evolucionaron nuevamente en una rama diferente del árbol evolutivo del quitón a finales del siglo XX. paleógenoHace unos 75 a 25 millones de años.

Primer plano de protuberancias en la capa de cetona.  Algunos son de color más oscuro, casi violeta, otros son de color beige claro.
Los ojos de Chitón. Las manchas oscuras son ojos, los pequeños bultos son estética. (Instituto Wyss de la Universidad de Harvard)

Después de armar una línea de tiempo, Varney y sus colegas siguieron sintiendo curiosidad por las posibles condiciones que impulsaron esta evolución recurrente.

Las quitinas tienen aberturas en las placas corticales por donde pasan los nervios ópticos; Se ha demostrado que las especies con menos hendiduras tienden a desarrollar menos ojos festoneados y más complejos. Por otro lado, los quitones con hendiduras más grandes continuaron formando manchas oculares más numerosas y simples.

“Aclaración del rol [trait] «La historia a la hora de dar forma a los resultados evolutivos es crucial para nuestra comprensión de cómo y por qué las personalidades se desarrollan de manera predecible». Concluimos.

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En cuanto a cómo estas estructuras introducen información visual en… Cerebro cetogénicoEste es el foco de la investigación en curso.

Lo que sabemos hasta ahora, quién Otro estudio recientees que en al menos un tipo de quitón, los ojos festoneados son más complejos Envío de información visual para su procesamiento en una estructura neuronal en forma de anillo que recorre todo el cuerpo. Los nervios ópticos conectados a este anillo detectan la ubicación del cuerpo en función de qué partes del anillo están activadas.

El estudio fue publicado en Ciencias.

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