גילוי של תולעת יוצאת דופן עם חזון דמוי יונק מהמם את המדענים

חוקרים מאוניברסיטת קופנהגן ומאוניברסיטת לונד נדהמים מהגילוי של תולעת זיפים בעלת ראייה חדה כמו זו של יונקים. הם חושדים שאולי יש להם שפה סודית, הנראית רק בפני עצמם מִין.

ה ונדיס לתולעת זיפים יש עיניים גדולות כמו אבני ריחיים – יחסית. ואכן, אם העיניים שלנו היו גדולות באופן פרופורציונלי כמו אלו של התולעת הימית הים תיכונית הזו, היינו צריכים מריצה גדולה וחסונה וזרועות עבות כדי לסחוב את 100 הק"ג הנוספים.

כסט, עיניה של התולעת שוקלות בערך פי עשרים משאר ראשה של החיה ונראות לא במקומן בצורה גרוטסקית על היצור הימי הזעיר והשקוף הזה. כאילו שני בלונים אדומים ענקיים ונוצצים נקשרו לגופו.

ונדיס תולעי זיפים, הידועות גם כפולצ'אטים, ניתן למצוא בסביבות האי האיטלקי פונזה, ממש מערבית לנאפולי. בדומה לחלק מהסיירים באי הקיץ, התולעים הן ליליות ואינן מראות כאשר השמש גבוהה בשמיים. אז מה עושה הפולצ'אט הזה עם הציצים המתהפכים שלו אחרי רדת החשיכה? ולמה הם טובים?

הביולוג הנוירו-וימי אנדרס גארם מהמחלקה לביולוגיה של אוניברסיטת קופנהגן לא יכול היה להתעלם מהשאלה. בהנחה של תוכניות אחרות בצד, החוקר הרגיש צורך לצלול פנימה ולנסות לברר. הוא היה מכור ברגע שעמיתו מייקל בוק מאוניברסיטת לונד הראה לו הקלטה של ​​תולעת הזיפים.

"יחד, יצאנו לפענח את התעלומה מדוע תולעת כמעט בלתי נראית ושקופה שניזונה באישון לילה התפתחה כדי לרכוש עיניים ענקיות. ככזה, המטרה הראשונה הייתה לענות האם עיניים גדולות מעניקות לתולעת ראייה טובה", אומר מייקל בוק שיחד עם אנדרס גארם, מחבר מאמר מחקר חדש שעושה בדיוק את זה.(LINK)

מסתבר שהראייה של הוונדיס מצוינת ומתקדמת. מחקרים הוכיחו כי תולעת זו יכולה להשתמש בעיניה כדי לראות עצמים קטנים ולעקוב אחר תנועותיהם.

"זה באמת מעניין כי יכולת כזו שמורה לנו בדרך כלל בעלי חוליותיחד עם פרוקי רגליים (חרקים, עכבישים וכו') ו cephalopods (תמנון, דיונון). זו הפעם הראשונה שראייה מתקדמת ומפורטת כל כך מודגמת מעבר לקבוצות אלו. למעשה, המחקר שלנו הראה שלתולעת יש ראייה יוצאת דופן. הראייה שלו שווה לזו של עכברים או חולדות, למרות היותו אורגניזם פשוט יחסית עם מוח זעיר", אומר גארם.

זה מה שמייחד את עיני התולעת וראייתה יוצאת הדופן בממלכת החיות. וזה היה השילוב הזה של גורמים על תולעת הזיפים של ונדיס שבאמת משך את תשומת לבו של אנדרס גארם. עבודתו של החוקר מתמקדת בהבנה כיצד אחרת למערכות עצבים פשוטות יכולות להיות פונקציות מורכבות מאוד – מה שבהחלט היה המקרה כאן.

אור UV ושפה סודית

לעת עתה, החוקרים מנסים לגלות מה גרם לתולעת לפתח ראייה כל כך טובה. התולעים שקופות, מלבד העיניים שלהן, שצריכות לרשום אור כדי לתפקד. אז הם לא יכולים להיות שקופים מטבעם. זה אומר שהם באים עם פשרות אבולוציוניות. מכיוון שהפיכתו לגלויה חייבת לעלות על הוואנדיס, משהו ביתרונות האבולוציוניים של העיניים שלה חייב לעלות על ההשלכות.

מה בדיוק מרוויחות התולעים עדיין לא ברור, במיוחד בגלל שהן חיות ליליות שמתחבאות במהלך היום, כשהעיניים בדרך כלל עובדות הכי טוב.

"אף אחד מעולם לא ראה את התולעת במהלך היום, אז אנחנו לא יודעים היכן היא מתחבאת. לכן, אנחנו לא יכולים לשלול שעיניו משמשות גם במהלך היום. מה שאנחנו כן יודעים הוא שהפעילויות החשובות ביותר שלו, כמו מציאת מזון והזדווגות, מתרחשות בלילה. אז סביר להניח שזה הזמן שבו העיניים שלו חשובות", אומר אנדרס גארם.

ייתכן שחלק מההסבר נובע מהעובדה שהתולעים הללו רואות אורכי גל שונים של אור מאשר אנו בני האדם. הראייה שלהם מכוונת לאור אולטרה סגול, בלתי נראה לעין האנושית. ולפי גארם, זה עשוי להצביע על כך שמטרת עיניו היא לראות אותות ביולוגית בים הלילה השחור-גמור.

"יש לנו תיאוריה שהתולעים עצמן הן ביולוגיות ומתקשרות זו עם זו באמצעות אור. אם אתה משתמש באור כחול או ירוק רגיל כאור ביולוגי, אתה גם מסתכן במשיכת טורפים. אבל אם במקום זאת, התולעת משתמשת באור UV, היא תישאר בלתי נראית לבעלי חיים שאינם אלה מהמין שלה. לכן, ההשערה שלנו היא שהם פיתחו ראיית UV חדה כדי שתהיה להם שפה סודית הקשורה להזדווגות", אומר גארם, שממשיך:

"ייתכן גם שהם מחפשים טרף ביו-אורני UV. אבל בלי קשר, זה הופך את הדברים למרגשים באמת, מכיוון שעדיין לא נראתה ביולוגית UV באף חיה אחרת. אז, אנחנו מקווים שנוכל להציג זאת כדוגמה הראשונה", אומר החוקר.

מרגש עבור מחקר רובוטיקה והיסטוריה אבולוציונית

כתוצאה מהגילוי, אנדרס גארם ועמיתיו למחקר החלו לעבוד גם עם חוקרי רובוטיקה ממכון Maersk Mc-Kinney Møller באוניברסיטת דרום דנמרק (SDU) אשר מוצאים השראה טכנולוגית בביולוגיה. יחד, הם חולקים מטרה משותפת של בדיקה אם אפשר להבין את המנגנון מאחורי העיניים האלה מספיק טוב כדי לתרגם אותו לטכנולוגיה.

"יחד עם חוקרי הרובוטיקה, אנו פועלים להבין כיצד בעלי חיים עם מוח פשוט כמו אלה יכולים לעבד את כל המידע שסביר להניח שעיניים גדולות כל כך מסוגלות לאסוף. זה מצביע על כך שיש דרכים סופר חכמות לעבד מידע במערכת העצבים שלהם. ואם נוכל לזהות את המנגנונים האלה בצורה מתמטית, הם יכולים להשתלב בשבבי מחשב ולהשתמש בהם כדי לשלוט ברובוטים", מסביר אנדר גארם.

לדברי גארם, עיניו של ואנדיס מעניינות גם ביחס לתיאוריה האבולוציונית מכיוון שהן יכולות לעזור ליישב את אחד הוויכוחים האקדמיים הכבדים ביותר סביב התיאוריה: האם עיניים התפתחו רק פעם אחת – והתפתחו לכל צורה שאנו מכירים כיום, או האם הם התעוררו מספר פעמים, ללא תלות זה בזה, בהיסטוריה האבולוציונית.

העיניים של Vanadis בנויות בפשטות, אך מצוידות בפונקציונליות מתקדמת. במקביל, הם התפתחו בטווח זמן אבולוציוני קצר יחסית של כמה מיליוני שנים בלבד. המשמעות היא שהם חייבים להתפתח ללא תלות בעין אנושית, למשל, ושהתפתחות הראייה, גם ברמת תפקוד גבוהה, מתאפשרת תוך זמן קצר יחסית.