راز تکامل چشم

خود داروین اعتراف كرده بود این پیشنهاد كه چشم انسان از طریق جهش های خودبه خودی و انتخاب طبیعی تكامل پیدا كرده باشد، «یاوه» است. اكنون دانشمندان در «آزمایشگاه زیست شناسی مولكولی اروپا» (EMBL) چالش بزرگ داروین را حل و فصل كرده اند. آنها توانسته اند منشاء تكاملی چشم انسان را روشن كنند. دتلاو آرنت و جوشن ویت برات و همكارانشان كشف كرده اند كه سلول های حساس به نور چشم های ما، سلول های استوانه ای و سلول های مخروطی، منشاء تكاملی غیرمنتظره ای دارند. آنها از جمعیتی باستانی از سلول های حساس به نور كه در آغاز در مغز واقع بوده اند ناشی شده اند. ویت برات توضیح می دهد: «شگفت آور نیست كه سلول های چشم انسان از مغز آمده باشند. ما هنوز در مغزمان، سلول های حساس به نور داریم كه دوره های تاریكی و روشنایی را شناسایی می كنند و بر ریتم روزانه فعالیت ما تاثیر می گذارند. كاملاً محتمل است كه چشم از این سلول های حساس به نور در مغز منشاء گرفته باشد. تنها بعدها در سیر تكامل بوده است كه این سلول های مغزی به داخل چشم مهاجرت كرده و امكان انتقال تصاویر را پیدا كرده اند.»دانشمندان كشف كرده اند كه دو نوع سلول های حساس به نور در حیوانات ابتدایی وجود دارد: سلول های رابدومریك (rhabdomeric) و سلول های مژكی (cilliary). در اغلب حیوانات سلول های رابدومریك به بخشی از چشم بدل شده اند و سلول های مژكی در مغز باقی مانده اند اما تكامل چشم انسان غیرمعمول است. در انسان سلول های مژكی نقش بینایی را عهده گرفته اند و به سلول های استوانه ای و مخروطی شبكیه بدل شده اند. اما چگونه پژوهشگران EMBL تكامل چشم را دنبال كرده اند؟ آنها به مطالعه یك به اصطلاح «سنگواره زنده»، یك كرم دریایی با نام Platynereis dumerilii، كه هنوز شبیه اجداد ابتدایی اش است كه ۶۰۰ میلیون سال پیش زندگی می كردند. هنگامی كه آرنت عكس های مغز این كرم را توسط آدریان دورستجین از دانشگاه ماینتز آلمان گرفته شده بود برخورد كرد متوجه شد كه شكل سلول هایی در مغز این كرم شبیه سلول های استوانه ای و مخروطی در چشم انسان است. به قول خودش: «فوراً این فكر به ذهنم خطور كرد كه هر دوی این سلول های حساس به نور ممكن است منشاء تكاملی یكسانی داشته باشند.»آرنت و ویت برات برای آزمودن این فرضیه از یك ابزار نوین زیست شناسی تكاملی یعنی «اثر انگشت مولكولی» استفاده كردند. این اثر انگشت تركیب بی همتایی از مولكول هاست كه در یك سلول خاص یافت می شود. او توضیح می دهد كه اگر سلول های میان گونه ها اثر انگشت مولكولی قابل تطبیقی داشته باشند، آنگاه بسیار محتمل است كه آنها سلول اجدادی مشتركی داشته باشند. كریستین تسمار رایبلد شواهد تعیین كننده برای حمایت از فرضیه آرنت را فراهم آورد. او با كمك هایدی اسنیمن اثر انگشت مولكولی سلول ها را در مغز كرم معین كرد. او یك اوپسین، یك مولكول حساس به نور را در كرم یافت كه كاملاً شبیه مولكول اوپسین در سلول های مخروطی و استوانه ای مهره داران بود. آرنت می گوید: «هنگامی این مولكول مربوط به مهره داران را در سلول های مغز این كرم دریایی دیدم روشن بود كه این سلول ها و سلول های استوانه ای و مخروطی موجود در مهره داران اثر انگشت مولكولی مشابهی دارند. این یافته شاهدی قاطع بر منشاء تكاملی مشترك آنهاست. ما نهایتاً یكی از بزرگترین اسرار تحول چشم انسان را حل كرده ایم.»

منبع : باشگاه اندیشه