Είναι εύκολο να θεωρούμε τα μάτια μας ως δεδομένα. Ωστόσο, πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι πέρασαν από μια εντυπωσιακή εξελικτική διαδρομή για να φτάσουν στη σημερινή μορφή τους.
Είναι από καιρό γνωστό ότι τα μάτια μας (των σπονδυλωτών) διαφέρουν θεμελιωδώς από αυτά των μακρινών συγγενών μας (των ασπόνδυλων), λόγω της κυτταρικής τους σύνθεσης και του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσονται πριν από τη γέννηση. Ωστόσο, οι απαντήσεις στο γιατί ή στο πώς εμφανίστηκαν αρχικά αυτές οι διαφορές παρέμεναν για πολύ καιρό ασαφείς.
Η μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Current Biology, μας υποδηλώνει ότι τα μάτια μας κατάγονται από έναν πρόγονο που έμοιαζε με σκουλήκι και περιπλανιόταν στους ωκεανούς πριν από 600 εκατομμύρια χρόνια. Το ίδιο ισχύει και για όλα τα αμφίπλευρα ζώα, δηλαδή τα ζώα των οποίων το σώμα μπορεί να χωριστεί σε δύο μισά, το αριστερό και το δεξί, που είναι σχεδόν κατοπτρικά.
Στο πλαίσιο της μελέτης, εξετάστηκαν 36 κύριες ομάδες ζωντανών ζώων (που καλύπτουν σχεδόν όλα τα αμφίπλευρα ζώα) για να διαπιστωθεί πού βρίσκονται τα μάτια και τα φωτοευαίσθητα κύτταρά τους και τι κάνουν.
Προέκυψε ένα μοτίβο, όπως σημειώνει το The Conversation. Τα μάτια και τα φωτοευαίσθητα κύτταρα βρίσκονται σταθερά σε δύο ξεχωριστές θέσεις: σε ζεύγη και στις δύο πλευρές του προσώπου και στη μέση γραμμή του κεφαλιού, πάνω από τον εγκέφαλο. Σε όλα τα ζώα τα κύτταρα στη ζευγαρωμένη θέση χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των κινήσεων, ενώ τα αντίστοιχα στη μέση γραμμή διακρίνουν τη μέρα από τη νύχτα και το πάνω από το κάτω.
Έτσι, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ένας αρχαίος πρόγονος όλων των σπονδυλωτών ζώων, που έμοιαζε με σκουλήκι, έχασε τα «οδηγικά» ζεύγη ματιών, όταν υιοθέτησε έναν κυρίως στατικό τρόπο ζωής πριν από 600 εκατομμύρια χρόνια, σκάβοντας στον πυθμένα της θάλασσας. Καθώς εξελίχθηκε σε οργανισμό που τρέφεται με φιλτράρισμα χωρίς ανάγκη να μετακινείται, ο ενεργειακά απαιτητικός τύπος των ζευγαρωμένων ματιών κατέστη άχρηστος και δαπανηρός.
Ωστόσο, αυτή η αλλαγή στον τρόπο ζωής άφησε ανέπαφα τα φωτοευαίσθητα κύτταρα στο μέσο του κεφαλιού του, επειδή το ζώο εξακολουθούσε να χρειάζεται να αντιλαμβάνεται την ώρα της ημέρας και να διακρίνει το πάνω από το κάτω. Αν και τα ζεύγη ματιών είχαν εξαφανιστεί, τα φωτοευαίσθητα κύτταρα στη μεσαία γραμμή εξελίχθηκαν σε ένα μικρό μεσαίο μάτι.
Πιθανώς μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια, αυτό το ζώο άλλαξε ξανά τον τρόπο ζωής του. Η επιστροφή στην κολύμβηση επανέφερε την ανάγκη να ελέγχει την κατεύθυνση και να μετρά την κίνηση του σώματός του για αποτελεσματική διατροφή με φιλτράρισμα (διαλογή τροφής από το νερό) και αποφυγή των αρπακτικών.
Αυτό ώθησε την εξέλιξη να αναπτύξει το μεσαίο μάτι σχηματίζοντας μικρά οφθαλμικά κύπελλα σε κάθε πλευρά. Αυτά τα οφθαλμικά κύπελλα αργότερα αποχωρίστηκαν από το μεσαίο μάτι, μετακινήθηκαν προς τις πλευρές του κεφαλιού και σχημάτισαν νέα ζεύγη ματιών: τα μάτια μας.
Η απώλεια και η επανακτήση της όρασης συνέβησαν πριν από 600 έως 540 εκατομμύρια χρόνια. Στοιχεία του μεσαίου ματιού παρέμειναν και μετατράπηκαν στην επίφυση στον εγκέφαλο, η οποία παράγει και απελευθερώνει τη μελατονίνη, την ορμόνη του ύπνου.
Σε πολλά σπονδυλωτά, η επίφυση λαμβάνει φως μέσω μιας διαφανούς (χωρίς χρωστική ουσία) περιοχής στο μέσο του κεφαλιού. Ωστόσο, στη γενεαλογία των θηλαστικών η επίφυση έχασε την ικανότητά της να ανιχνεύει το φως – πιθανώς επειδή τα πρώιμα θηλαστικά ήταν ενεργά τη νύχτα και κρύβονταν κατά τη διάρκεια της ημέρας. Έτσι, τα μάτια, τα οποία ήταν πιο ευαίσθητα, ανέλαβαν την ανίχνευση του φωτός που οδηγεί στην απελευθέρωση μελατονίνης και στον ύπνο.