Még Darwin is nehezen hitte el, hogy a szem evolúció útján jöhetett létre

Szemek, állkapcsok, szex és az evolúció más csodái a HISTORY2-n

A szem evolúciója régóta az egyik legtöbbet hangoztatott érv az evolúció ellen. Pedig valójában ez a törzsfejlődés működésének egyik leglátványosabb példája: sokszor alakult ki valamiféle látószerv az évmilliók során a Földön, méghozzá a legváltozatosabb formákban. Ezekből mutat be egy csokorra valót a HISTORY2 nyolcrészes sorozatának pénteki nyitóepizódja.

„Nyíltan bevallom: az a feltevés, hogy a szemet, a maga utánozhatatlan berendezéseivel, amelyek a különböző távolságokra való fókuszálást, az eltérő fénymennyiségek bebocsátását, vagy a szférikus és kromatikus aberrációk kiigazítását szolgálják, a természetes kiválasztás alakította ki, valóban a legnagyobb képtelenségnek látszik” – írta Charles Darwin az evolúciós elmélet alapjait letevő 1859-es könyvében, A fajok eredetében. Az evolúció tagadói azóta is gyakran emlegetik ezt a mondatot. Azt is mondják, hogy ha egy ilyen bonyolult szervből kiveszünk egy alkotórészt, akkor az egész működésképtelenné válik, ami szerintük annak bizonyítéka, hogy nem jöhetett létre fokozatosan.

Rövidlátó halak, „aggyal látó” kakasok

Pedig a szem valójában tökéletes példa arra, hogy alakulhatott ki az állatvilágban megfigyelhető sokszínűség fokozatos változások révén. Olyannyira, hogy nem is egyszer, hanem sok tucatszor fejlődött ki valamilyen fényérzékelő szem az évmilliók során, egymástól függetlenül. Ezért van, hogy teljesen máshogy épül fel a rovarok összetett szeme, a polipok bonyolult kameraszeme és a gerincesek szeme, beleértve a miénket is. Az állatvilág számos, különböző fejlettségi szinten álló szemet vonultat fel. A „rövidlátó” halak hólyagszeme például nem betüremkedés, hanem az agy kitüremkedése. A kétéltűek látószerve fejlett, de csak a mozgást érzékeli. A kígyók nem tudnak pislogni, mivel átlátszó szemhéjuk összenőtt. Egyes madarak agysejtjeinek egy része érzékelik a koponyatetőn átszűrődő gyenge fényt is, így tudják a kakasok, hogy felkel a nap.

De hogy alakulhatott ki mindez fokozatosan? Az első lépés a fényérzékeny sejtek megjelenése. Már egyes ostoros moszatok „bőrén” is vannak ilyenek bár ezek csak a fényt és a sötétséget tudják megkülönböztetni. Aztán ezek a fényérzékeny sejtek elkezdenek egymás köré tömörülni, mint egyes medúzák és tengeri rózsák „szemfoltjainál”. Aztán ezek a sejtcsoportok beljebb nyomódtak az állatok testébe, és kehely alakot vettek fel – a férgeknél és puhatestűeknél jellemző kehelyszemeknél már a fény iránya is érzékelhető. A kehelyszem további besüllyedésével szűkült a fénybemeneti nyílás, és kialakult a képalkotásra alkalmas hólyagszem. A polipoknak és tintahalaknál ilyen van. A gerinceseknél fehérjéből felépülő lencse teszi teljessé a szemet.

Ahogy Darwin írta: „Ha találhatunk számos finom lépcsőfokot, amelyek az egyszerű és tökéletlen szemtől a bonyolult és tökéletes szemhez vezetnek, és eközben mindegyik hasznos a maga gazdája számára; továbbá, ha azt látjuk, hogy a szem folyton változik és hogy ezek a változások öröklődnek, mint ahogy ez a helyzet; illetve ha az ilyen változások a változó életfeltételek között előnyösek az élőlények számára, akkor ez a kérdés, bár részleteit képzeletünk nem foghatja fel, nem okoz nehézséget az elméletnek.”

Akár 1500-szor is kialakulhatott volna

Onnantól kezdve, hogy vannak fényérzékeny sejtek, viszonylag „rövid időn” belül el lehet jutni a szem-szerű szervek megjelenéséig. Két svéd biológus 1994-ben számítógéppel modellezte is, mennyi idő szükséges ehhez. Három egyszerű sejtrétegből indultak ki, és arra jutottak, hogy mindössze 400 ezer nemzedék és kevesebb mint félmillió év alatt eljuthatunk egy összetett szemig nagyon apró, de előnyös mutációk sorozatával. Mivel az első fényérzékelő sejtek 550 millió éve jelentek meg, az evolúciónak bőven volt ideje, hogy akár egymás után 1500 alkalommal is kialakuljon a szem – intelligens tervezés nélkül.

Az eredetileg 2008-ban bemutatott, Evolúció: a túlélés művészete című sorozat a sokféle állati szemen kezdi az evolúció csodáinak bemutatását. A Magyarországon péntek este debütáló sorozat első, Szemek című epizódját olyan részek követik, amelyek az állkapcsok, a mérgek, a belek vagy éppen a szexuális reprodukció különböző formáin kísérik végig a nézőt.

Evolúció: a túlélés művészete május 29., péntektől minden este 19:30 órakor a HISTORY2-n.