Gli esseri umani condividono con tutti gli altri vertebrati un antenato sorprendentemente strano. Nuove ricerche suggeriscono che, in un’epoca remota della storia evolutiva, uno dei nostri primi parenti possedeva un solo occhio, simile a quello di un piccolo ciclope, posizionato sulla sommità del capo.
Alcuni scienziati dell’Università di Lund e dell’Università del Sussex affermano che tutti i vertebrati possono essere ricondotti a questo antico organismo con un solo occhio. Secondo le loro scoperte, i resti di quell’originario “occhio mediano” esistono ancora oggi, ma in una forma molto diversa. Si sono trasformati nella ghiandola pineale, una piccola struttura situata in profondità nel cervello.
“I risultati sono sorprendenti. Ribaltano completamente la nostra comprensione dell’evoluzione dell’occhio e del cervello”, afferma Dan-E Nilsson, professore emerito di biologia sensoriale all’Università di Lund.
Una creatura simile a un verme vissuta 600 milioni di anni fa
Questo lontano antenato visse circa 600 milioni di anni fa. Era un piccolo animale vermiforme che trascorreva la maggior parte del tempo in un unico luogo, nutrendosi filtrando il plancton dall’acqua di mare. In una fase più antica della sua storia evolutiva, probabilmente possedeva due occhi, come molti altri animali.
“Non sappiamo se gli occhi appaiati nel nostro ramo dell’albero evolutivo fossero semplici cellule fotosensibili o veri e propri occhi in grado di formare immagini. Sappiamo solo che l’organismo li ha persi in seguito”, afferma Dan-E Nilsson.
Man mano che la creatura si adattava a uno stile di vita più sedentario, avere due occhi non era più necessario. Col tempo, quegli occhi appaiati scomparvero.
Come un singolo “occhio mediano” ha preso il sopravvento
Anche dopo aver perso gli occhi appaiati, l’organismo ha conservato un gruppo di cellule fotosensibili al centro della testa. Queste cellule hanno gradualmente formato un singolo occhio semplice, in grado di distinguere la luce dal buio e di aiutare l’animale a orientarsi.
Milioni di anni dopo, questo antenato tornò ad essere più attivo e a condurre una vita natatoria. Questo cambiamento creò una nuova pressione per lo sviluppo di una vista migliore. I ricercatori ritengono che alcune parti dell’occhio mediano originario abbiano dato origine a nuovi occhi pari, capaci di formare immagini.
Perché gli occhi dei vertebrati sono così diversi
Questo insolito percorso evolutivo aiuta a spiegare perché gli occhi dei vertebrati sono strutturati in modo diverso da quelli di altri animali come insetti e calamari.
“Ora finalmente capiamo perché gli occhi dei vertebrati differiscono così radicalmente da quelli di tutti gli altri gruppi di animali, come insetti e calamari. La membrana che costituisce i nostri occhi, la retina, si è sviluppata a partire dal cervello, mentre gli occhi degli insetti e dei calamari hanno origine nella pelle ai lati della testa”, afferma Dan-E Nilsson.
Nei vertebrati, la retina è essenzialmente un’estensione del cervello. Al contrario, molti altri animali sviluppano gli occhi a partire da tessuti superficiali del corpo.
Una deviazione che ha plasmato la visione moderna
I ricercatori descrivono questa storia come una deviazione evolutiva insolita. Invece di evolversi direttamente da strutture oculari precedenti, la vista dei vertebrati sembra essere stata ricostruita a partire da questo singolo occhio mediano dopo la perdita dei precedenti occhi pari.
Questa conclusione deriva da confronti dettagliati delle cellule fotosensibili in diversi gruppi di animali, nonché dalla loro struttura e localizzazione all’interno dell’organismo.
“Per la prima volta, ora comprendiamo anche l’origine dei circuiti neurali che analizzano l’immagine nella nostra retina”, aggiunge Dan-E Nilsson.
La ghiandola pineale: un residuo vivente di un occhio antico
Una delle scoperte più intriganti è che una parte di questo antico occhio esiste ancora oggi negli esseri umani. Si è evoluta nella ghiandola pineale, un organo fotosensibile situato nel cervello.
La ghiandola pineale produce melatonina, un ormone che contribuisce a regolare il ritmo circadiano del corpo, compresi i cicli sonno-veglia.
“È sbalorditivo pensare che la capacità della nostra ghiandola pineale di regolare il sonno in base alla luce derivi dall’occhio mediano ciclopico di un lontano antenato vissuto 600 milioni di anni fa”
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