Így alakultak ki az állatok érzékszervei

Az egészséges emberek készpénznek veszik az öt érzékszervük működését és legtöbbször csak úgy döbbenünk rá ezek jelentőségére, ha valami okból egyik sérül, kiesik. A tájékozódás olyan lehetőség, amely biztosítja a mozgást, az élelemszerzést, a párválasztást, vagyis mindazokat a dolgokat, amelyek szükségesek az élethez.

Vajon mikor és miféleképpen jöhettek létre azok az érzékszervek, amelyek mindezt lehetővé teszik? Nemrégiben a Londoni Természettudományi Múzeum mutatta be 230 őslénytani lelet, nyomfosszília vizsgálata eredményeit.

A nyomfosszíliák különös ősmaradványok: nem az egykori élőlények teste, hanem a mozgásuk hagyta lenyomatok őrződtek meg bennük. Ezek sokszor igen komplex viselkedésről árulkodnak, segítségükkel olyan dolgokat is megismerhetünk, amelyekről egy csont nem képes mesélni.

Mivel az érzékszervek legtöbbször nem képesek kövületté válva megmaradni, a viselkedésen keresztül érthetjük meg azt, hogy voltak-e, és ha igen, miként működhettek. A kutatók most ehhez a módszerhez fordulva elemezték a nyomfosszíliákat, és készítettek számítógépes modellt is a megismertek alapján.

A nyomok alapján az első komplex állatok még igencsak botladozva haladtak, ám mintegy 20 millió év alatt, ahogy az érzékszerveik kifejlődtek, fokozatosan egyre céltudatosabbá is vált a mozgásuk. Ez pedig lehetővé tette, hogy könnyebben találjanak élelmet, párt, vagy épp vándoroljanak – az érzékszervek kialakulása kulcslépés volt az állati evolúcióban.

Az újabb érzékelési módok tették lehetővé azt, hogy apránként megértsék a világ működését, majd új élőhelyeket hódítsanak meg. Maga a változatosabb élőhely pedig még további érzékszervi fejlődést tett szükségessé és lehetővé, s emellett új testrészek, például testnyúlványok kialakulásához is vezetett.

Ez a fejlődés tette lehetővé, hogy megbirkózzanak a környezeti kihívásokkal és ez alapozta meg a mai, állatok uralta világunkat.

A kambriumi robbanásnak nevezett időszakban, 539-519 millió éve már olyan állatok ősei alakultak ki, amelyeket ma is ismerhetünk. Azonban azt is tudjuk ma már, hogy ehhez a korszakhoz egy fokozatos fejlődés után jutottak el az állatok. 635-539 millió évvel ezelőtt, az ediacara időszakban már létrejöttek az egyféle sejtcsoportokból a specializált feladatokat ellátó szövetek, azaz a komplex állatok. Azonban ezek a lények még lágy testűek voltak, így maguk néhány kivételtől eltekintve nem őrződtek meg. Emiatt fontos az általuk hagyott nyomok vizsgálata.

A korai mozgásformák még ahhoz hasonlítottak, ahogy az amőbák – eléggé összevissza – változtatják helyüket. Később azután a csigák vagy férgek járásához hasonlítóvá vált a mozgásuk. Ha egy állat érzékszervek nélkül halad előre, akkor csak véletlenszerűen bukkanhat rá az élelmére, vagy más erőforrásokra.

Ezt a hosszú, céltalan járásnyomok jelzik a kövületekben. Ha viszont már kialakulnak az érzékszervek, az lehetővé teszi, hogy az állat nagyobb távolságból észrevegye a célt (pl. élelmet, búvóhelyet), és célirányosan afelé haladjon.

A vizsgált nyomok alapján 546 millió évvel ezelőttig az állatok csak egészen közelről, maximum egy centiről észlelhették a környezetüket. Azonban 6 millió évvel később már átalakult a helyzet. Bár még mindig voltak efféle korlátozott érzékeléssel rendelkező állatok, mások határozottan irányba tudták már venni például a mikrobaszőnyegek dúsabb telepeit.

A kutatók becslése szerint akár 10 centire is kiterjedhetett az állatok érzékelési képessége ekkor. Az első érzékelési mód talán a fényérzékelés, a látás még primitív formája lehetett. 526 millió éve az állatok már mintegy 15 centis távolságból érzékelhették a környezetet. Ez ugyan nem túl sok, de kb. 12-szer akkora, mint amilyen széles maga az állat volt.

A kutatók a jövőben szeretnék a nyomkövületeket más szempontok alapján is átvizsgálni, hisz nem csupán az érzékelés vezethetett ahhoz, hogy egy állat megváltoztassa az útirányát. Remélhetőleg így ezen ősi állatok viselkedésének több titkára is fény derülhet.