De vroegst gedocumenteerde gewervelden hadden vier ogen om roofdieren te ontvluchten in de oude Cambrium oceaan, volgens fossielen van een half miljard jaar oud uit China die licht werpen op onze evolutionaire oorsprong.
Onderzoekers hebben myllokunmingiden met vier ogen op hun kop ontdekt. (Afbeelding: Xiangtong Lei & Sihang Zhang)Schrijf u in voor onze nieuwsbrief
Onze oudste bekende voorouders met een wervelkolom hadden vier ogen om roofdieren te spotten — en, hemel, wat waren ze schattig.
Zeldzame fossielen uit China hebben uitgewezen dat de vroegst bekende wezens met een ruggengraat — kaakloze vissen van een half miljard jaar geleden — waren uitgerust met twee paar ogen. Onderzoekers hebben een schattige reconstructie van zo’n viervoudig oog-dragende sliertworm vrijgegeven als onderdeel van een studie die de twee oogparen beschreef, welke verrassend geavanceerd waren voor hun tijd.
Mensen stammen af van een lange lijn van gewervelden die onderzoekers kunnen terugvoeren tot deze kaakloze vissen, genaamd myllokunmingiden. De meeste van onze verwanten hebben net als wij twee ogen, maar het lijkt erop dat myllokunmingiden er meer nodig hadden.
Myllokunmingiden leefden 518 miljoen jaar geleden, tijdens het Cambrium (541 miljoen tot 485,4 miljoen jaar geleden). Gedurende deze periode in de aardgeschiedenis begonnen er grote roofdieren op te duiken, waardoor de oceaan gevaarlijker werd voor onze kleine, zachtlijvige voorouders.
“In die omgeving kan het hebben van vier ogen deze dieren een breder gezichtsveld hebben gegeven — belangrijk om roofdieren te vermijden,” zei Vinther.
Onderzoekers ontdekten de ogen in uitzonderlijk gedetailleerde fossielen die bewaard zijn gebleven in de Chengjiang fossielenbanken in zuidelijk China. In twee afzonderlijke soorten — Haikouichthys ercaicunensis en een naamloze myllokunmingide soort — zijn fossielen gevonden met twee grotere ogen aan beide zijden van hun kop en twee kleinere ogen in het midden van hun kop, aldus de studie.
Omdat zachte lichaamsdelen zoals ogen zelden bewaard blijven in het fossielenbestand, hadden de onderzoekers geluk om de resten van enige ogen in de fossielen te vinden, laat staan vier. Om het bestaan van de ogen te bevestigen en hun structuur te onderzoeken, gebruikte het team krachtige microscopen en chemische analyse.
“We begonnen met het onderzoeken van de voor de hand liggende grote ogen om hun anatomie te begrijpen — en het was een complete verrassing om twee kleinere, volledig functionele ogen ertussen te vinden,” zei hoofdauteur van de studie Peiyun Cong, hoogleraar paleontologie aan de Yunnan Universiteit in China, in de verklaring. “Dat was ongelooflijk spannend om te zien.”
De twee kleinere ogen waren cirkelvormig, met lichtabsorberende pigmenten en lenzen die beelden konden vormen, net als de grotere ogen, volgens de onderzoekers. Het team denkt dat het tweede paar ogen de voorouderlijke oorsprong vertegenwoordigt van een primitiever oogachtig kenmerk bij sommige moderne gewervelden en een klier, die bij mensen helpt bij het slapen.
Sommige levende vissen, reptielen en amfibieën hebben een pariëtaal oog, of “derde oog”, op hun kop dat alleen licht detecteert. Dit pariëtale oog is verbonden met de pijnappelklier, die bij mensen en de meeste andere gewervelden zich in de hersenen bevindt. De pijnappelklier produceert het hormoon melatonine als het donker is, wat ons vervolgens helpt in slaap te vallen. Maar een half miljard jaar geleden hielp de voorloper van deze klier myllokunmingiden bij het ontvluchten van roofdieren.
“Wat we zien is dat de pijnappelorganen begonnen als beeldvormende ogen,” zei Cong. “Pas later in de evolutie krompen ze, verloren ze hun visuele kracht en namen ze hun moderne rol in de regulering van de slaap aan.”