Sådan har vores syn udviklet sig
Forskere mener at have fundet svaret på, hvordan vores øjne har udviklet sig over tid, og svaret er ikke blot forfinelse og tilpasning.
Spørgsmålet om, hvordan menneskets syn er blevet til og har udviklet sig, har indtil nu været lidt af et mysterium for mange forskere.
Udviklingen af det menneskelige øje giver stadig anledning til en del spørgsmål. For hvad gør sig egentlig gældende, når svag følsomhed overfor lys udvikler sig til et komplekst fotografisk system?
Det spørgsmål har en række amerikanske forskere forsøgt at besvare i en stor undersøgelse, og resultatet er ganske opsigtsvækkende.
Undersøgelsen viser nemlig, at nogle komponenter af hvirveldyrs syn måske ikke er blevet formet gradvist, efterhånden som deres gener er gået i arv, men at de derimod er kommet “udefra”.
"Mindst en af nyskabelserne, der har ført til den nuværende struktur af hvirveldyrs øjne, opstod ikke på baggrund af gradvis "forfinelse" af gener, som findes i andre dyr, men derimod fra introduktionen af nyt DNA fra bakterier ved såkaldt horisontal genoverførsel," skriver molekylærbiolog Matt Daugherty fra University of California, på Twitter.
Horisontal genoverførsel betegner den proces, der udspiller sig, når genetisk materiale bevæger sig mellem forskellige typer af organismer, uden at der er tale om nedarvning.
En af de nøglefunktioner, der adskiller vores præcisionsfokuserede øjne fra hvirvelløse dyrs øjne, er adskillelsen af lysfølsomt væv fra de celler, der er ansvarlige for at genbruge deres lysreaktive molekyler.
Funktionen er afhængig af mekanismer til faktisk at flytte molekylerne mellem de forskellige celler, og her spiller det retinoid-bindende protein kaldet interfotoreceptor (IRBP) en afgørende rolle.
Det særlige protein sørger nemlig for transporten, og ifølge undersøgelsen opstod det fra et bakterie-gen, der dukkede op i hvirveldyrslignende øjne for over 500 millioner år siden.
Proteinet IRBP er dog ikke kun fraværende hos hvirvelløse dyr. Det findes nemlig ikke i nogen anden kompleks celle. Den eneste registrering, forskerne har af en gensekvens, som ligner den, der koder for IRBP, er fra bakterier.
Ældgammelt gentyveri
Ved at analysere over 900 genomer kunne molekylærbiolog Chinmay Kalluraya og hendes kolleger fra Massachusetts Institute of Technology se, hvornår genet dukkede op i forbindelse med hvirveldyr, hvilket faldt sammen med, hvordan øjnene på hvirveldyrslignende skabninger så ud for over 500 millioner år siden.
Noget tyder altså på, at forfaderen til alle hvirveldyr “stjal” det originale gen fra bakterier, og gennem generationer af naturlig udvælgelse kopierede dets kode og gjorde det i stand til at transportere IRBP-proteinet.
Selvom det kun spiller en lille rolle i forbindelse med hvirveldyrs syn, viser undersøgelsens resultater, at nye komponenter kan bevæge sig mellem vidt forskellige dele af biosfæren, hvilket kan gøre forskerne klogere på flere af biologiens komplekse processer.
"I modsætning til evolutionen af eksisterende gener, kan tilegnelse af fremmed genetisk materiale potentielt sætte punktum for den eukaryotiske evolution" - biologiske organismer, hvis celler indeholder en eller flere cellekerner - skriver forskerholdet i undersøgelsen.
Efterhånden som flere genomer sekventeres, regner forskerne med at finde endnu flere eksempler på horisontal genoverførsel i vores evolutionære historie.
"DNA fra mikrober, herunder vira, har formet dyrenes udvikling på mærkelige og overraskende måder," slutter Daugherty.