Mata manusia adalah salah satu sistem visual paling kompleks yang dimiliki alam.

Tapi, tahukah kamu kalau asal-usulnya bisa dirunut ke makhluk laut mungil mirip cacing yang cuma punya satu mata sederhana di tengah kepala?

Menurut model evolusi baru yang dipublikasikan di Current Biology, retina berpasangan yang kita dan hewan vertebrata lain miliki muncul karena alam “mendaur ulang” komponen dari satu organ peka cahaya di leluhur purba yang hidup sekitar 600 juta tahun lalu.

Mata kuno di bagian tengah kepala ini mungkin nggak hilang begitu saja. Seiring waktu, organ penerima cahaya itu juga diperkirakan menurunkan sistem pineal, yang letaknya jauh di dalam otak dan berperan mengatur siklus tidur-bangun kita.

Model ini dikembangkan oleh ahli biologi sensorik Dan-Eric Nilsson dari Lund University bersama George Kafetzis, Michael J. Bok, dan Thomas Baden dari University of Sussex. Mereka membandingkan sel-sel peka cahaya, organ penglihatan, dan sirkuit saraf di berbagai kelompok hewan.

Fosil hewan bermata satu dari 600 juta tahun lalu memang belum pernah ditemukan. Jadi, rekonstruksi evolusi ini sepenuhnya didasarkan pada bukti dari spesies yang masih hidup hingga sekarang.

Ceritanya bermula dari hewan laut kecil yang sudah ada jauh sebelum vertebrata muncul.

Leluhur jauh ini kemungkinan hidup di dalam lubang, menyaring air laut untuk makan, dan punya tubuh mirip cacing. Di tahap evolusi yang lebih awal, boleh jadi ia sudah punya sepasang mata—atau setidaknya kumpulan sel peka cahaya—di kedua sisi kepalanya.

Meski belum bisa membentuk gambar yang detail, kemampuan mendeteksi siang, malam, atau menentukan sisi atas tubuh bisa sangat membantu hewan ini bertahan hidup.

Namun, saat gaya hidupnya berubah jadi lebih banyak diam dan menyaring makanan, keuntungan memiliki penglihatan yang tajam perlahan berkurang. Alhasil, struktur peka cahaya di samping kepala mungkin perlahan menghilang.

Tapi sel-sel peka cahaya di bagian tengah kepala tetap bertahan. Seiring waktu, sel-sel itu diduga membentuk organ pendeteksi cahaya sederhana yang disebut “mata median”.

Kisah evolusinya berubah lagi ketika keturunan hewan ini mulai kembali berenang aktif.

Gaya hidup yang lebih mobile bikin sistem penglihatan yang lebih canggih—buat mendeteksi makanan, rintangan, dan predator—jadi menguntungkan lagi.

Nah, menurut model baru ini, alih-alih bikin sistem dari nol, evolusi mendaur ulang sel dan sirkuit saraf yang udah ada di mata median tadi.

Organ peka cahaya yang tadinya di tengah itu mungkin melebar dan berkembang ke samping, lalu akhirnya membentuk retina kiri dan kanan, plus sistem pineal dan parapineal pada vertebrata awal.

Dalam perkembangan embrio, retina vertebrata terbentuk sebagai tonjolan dari otak. Bandingkan dengan mata serangga atau cumi-cumi yang berkembang dari jaringan di permukaan kepala dan menempuh jalur evolusi berbeda.

Model ini juga menjelaskan gimana retina bisa menggabungkan sel-sel dari asal-usul evolusi yang berbeda dalam satu sirkuit yang kompleks.

Sel batang dan kerucut di retina kita termasuk garis keturunan fotoreseptor silia. Selain mereka yang mengubah cahaya jadi sinyal listrik, ada pula sel ganglion, amakrin, dan horizontal yang secara evolusi berkerabat dengan fotoreseptor rabdomerik. Sel-sel ini membantu mengolah informasi visual dan mengirimkannya ke otak.

Di banyak hewan lain, dua garis keturunan sel ini bekerja di sistem pengindraan cahaya yang terpisah. Tapi organ median leluhur kita mungkin sudah punya kedua tipe sel tersebut sejak awal.

Makanya, retina vertebrata kemungkinan besar terbentuk dengan menggabungkan dan mengatur ulang sel-sel serta sirkuit saraf yang sudah tersedia.

Baca juga: Resolusi Maksimal Mata Ternyata Lebih Tinggi dari yang Kita Kira

Studi 2024 di Nature Communications mendukung dugaan kalau sirkuit ini punya akar evolusi yang sangat dalam. Dengan membandingkan sel retina pada lamprey laut, tikus, ayam, dan ikan zebra, peneliti menemukan banyak tipe sel pemroses visual sudah ada sejak awal evolusi vertebrata.

Sistem pineal pada banyak vertebrata bisa langsung mendeteksi cahaya. Kelenjar pineal manusia sih nggak bisa melihat atau mendeteksi cahaya secara langsung, tapi dia memproduksi melatonin, yang membantu menyelaraskan jam internal tubuh dengan siklus siang-malam.

Model ini memang bukan sejarah evolusi definitif yang sudah dikonfirmasi lewat fosil.

Tapi kalau benar, sistem yang memungkinkan kita melihat dunia dengan dua mata sekaligus bikin ngantuk setelah gelap bisa jadi adalah dua warisan berbeda dari mata median primitif yang sama—yang sudah ada sejak 600 juta tahun lalu.

Temuan ini dilaporkan di Current Biology.

(KoranPost)

Sumber: www.sciencealert.com
https://www.sciencealert.com/the-strange-origin-of-the-human-eye-may-trace-back-to-a-600-million-year-old-cyclops