Piccoli e senza pretese, i chitoni hanno occhi diversi da qualsiasi altra creatura del regno animale.
Alcuni di questi molluschi marini hanno migliaia di piccoli occhi bulbosi incastonati nei loro gusci segmentati , tutti con lenti costituite da un minerale chiamato aragonite. Sebbene piccoli e primitivi, si ritiene che questi organi sensoriali chiamati ocelli siano capaci di una vera visione , distinguendo le forme e la luce . Altre specie di chitone, tuttavia, sfoggiano “macchie oculari” più piccole che funzionano più come singoli pixel, proprio come i componenti dell’occhio composto di un insetto o di una canocchia , formando un sensore visivo distribuito sul guscio del chitone. Un nuovo studio che esamina come si sono formati questi diversi sistemi visivi ha ora rivelato una sorprendente agilità evolutiva per queste creature che vivono nelle rocce: i loro antenati hanno evoluto frettolosamente gli occhi in quattro diverse occasioni, risultando oggi in due tipi molto distinti di sistema visivo. Lo studio mostra ancora una volta come l’evoluzione offra molteplici soluzioni a problemi di base, come usare la luce per evitare di diventare un pranzo. “Sapevamo che esistevano due tipi di occhi, quindi non ci aspettavamo quattro origini indipendenti“, afferma la biologa evoluzionista e autrice principale dello studio, Rebecca Varney dell’Università della California a Santa Barbara. “Il fatto che i chitoni abbiano evoluto gli occhi quattro volte, in due modi diversi, è piuttosto sorprendente per me.” Per ricostruire questa storia evolutiva, i ricercatori hanno confrontato fossili e analizzato campioni di DNA prelevati da esemplari conservati presso il Museo di Storia Naturale di Santa Barbara per mettere insieme l’ albero evolutivo del chitone . L’analisi ha mostrato che i due sistemi visivi si sono evoluti due volte ciascuno e in rapida successione. Stranamente, però, i gruppi che arrivarono a strutture visive simili non erano quelli più strettamente correlati tra loro; erano parenti lontani, separati da milioni di anni. Le macchie oculari si sono evolute in un gruppo di chitoni già da 260 a 200 milioni di anni fa durante il Triassico , quando emersero per la prima volta i dinosauri , appena fuoriuscendo i primi occhi a conchiglia che un altro gruppo si evolse nel Giurassico circa 200-150 milioni di anni fa. Quindi, gli occhi si sono evoluti una seconda volta tra 150 e 100 milioni di anni fa, durante il Cretaceo , nei chitoni Toniciinae e Acanthopleurinae, rendendoli l’occhio con lente più recente emerso, di cui siamo a conoscenza.
Infine, gli ocelli si sono evoluti nuovamente in un ramo diverso dell’albero evolutivo del chitone fino al Paleogene , circa 75-25 milioni di anni fa. Dopo aver messo insieme una sequenza temporale, Varney e colleghi erano ancora curiosi di conoscere le potenziali condizioni che guidavano questa evoluzione ripetitiva. I chitoni hanno aperture nelle placche del guscio attraverso le quali passano i nervi ottici; si scopre che le specie con meno fessure tendevano ad evolvere meno occhi a conchiglia, più complessi. D’altra parte, i chitoni con più fessure svilupparono ocelli più numerosi e più semplici. “Chiarire il ruolo della storia [dei tratti] nel modellare i risultati evolutivi è fondamentale per la nostra comprensione di come e perché i personaggi possono evolversi in modi prevedibili”, concludono i ricercatori . Il modo in cui queste strutture forniscono informazioni visive al cervello chitone è al centro della ricerca in corso. Ciò che sappiamo finora, da un altro studio recente , è che in almeno una specie di chitone, gli occhi a conchiglia più complessi inviano informazioni visive per l’elaborazione in una struttura neurale a forma di anello che circonda tutto il loro corpo. I nervi ottici collegati a questo anello rilevano quindi la posizione di un oggetto in base alle parti dell’anello attivate.
