Om te overleven in de ruige en woelige wereld van het Mesozoïcum, moesten zoogdieren snel leren dat dinosaurussen de uren vol zon regeerden. Dus deze harige wezens aangepast aan een nachtelijk bestaan, het ontwikkelen van eigenschappen zoals snorharen en acuut gehoor. Maar de belangrijkste aanpassingen vonden plaats in hun ogen, meldt Sarah Kaplan in The Washington Post .
Een nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Developmental Cell, laat zien hoe de lichtgevoelige staven de kleurgevoelige kegels verdrongen, waardoor zoogdieren kunnen werken door het schemerige licht van de maan en de sterren. Deze verandering was een kritieke stap in de dominantie van de zoogdieren, vertelt co-auteur van de krant Ted Allison aan Helen Briggs bij de BBC.
Sinds de jaren 1940 onderschrijven de meeste paleontologen de 'nachtelijke knelpunttheorie', het idee dat zoogdieren zich 's nachts aanpassen aan het leven om dinosaurussen te vermijden, die zich ook ontwikkelden tijdens het Mezozoïcum. Die theorie heeft de laatste jaren nog meer steun gekregen. Maar deze nieuwste studie laat zien hoe de evolutionaire aanpassing waarschijnlijk is gebeurd.
“We leren hoe zoogdieren hun visie hebben ontwikkeld om 's nachts te overleven en dinosaurussen te vermijden. Dat is wat het zoogdieren mogelijk maakte zich te diversifiëren en overvloedig in de wereld te worden ', zegt hij. "Ze deden dat door hun dagzicht in de kegels te schakelen om nachtelijk zicht met hun staven mogelijk te maken."
De meeste diersoorten - waaronder vissen, kikkers en vogels - hebben ogen die worden gedomineerd door kleurkegels. Maar de onderzoekers vroegen zich af hoe die ogen overgingen naar de door de staaf gedomineerde versie van het zoogdier, die zicht opent in de donkere uren van de nacht, zegt hoofdauteur Anand Swaroop in een persbericht.
In eerdere studies ontdekte Swaroop dat staven en kegels allemaal uit één type voorlopercel komen. Met rust gelaten zal de cel zich ontwikkelen tot een kegel. Maar als een type eiwit genaamd NRL aanwezig is, onderdrukt het bepaalde genen, waardoor de voorlopercellen zich tot staven moeten ontwikkelen.
Swaroop en zijn team keken naar embryonale muizen om precies te begrijpen hoe deze staven zich ontwikkelen in zoogdierogen. Toen ze twee dagen oud waren, hadden de knaagdieren kegels ontwikkeld die kortegolflengten konden detecteren, waardoor de muizen ultraviolet licht konden zien. Maar tien dagen lang domineerden staven hun netvlies.
"Vroege zoogdieren veranderden één type cel van het opvangen van UV-licht - wat 's nachts niet nodig is - in iets dat gewoon extreem gevoelig is voor licht, " zegt Swaroop in de release.
Toen het team echter naar de ontwikkeling van zebravisogen keek, ontdekten ze dat hun staven zich anders ontwikkelden en niet als UV-detecterende kegels begonnen. Swaroop vertelt Kaplan dat dit waarschijnlijk betekent dat staven twee keer tijdens de evolutionaire geschiedenis kunnen zijn geëvolueerd, eenmaal vroeg en een tweede keer bij zoogdieren.
Toch kan de ontwikkeling van nachtzicht zijn nadelen hebben, meldt Kaplan. Vissen en andere dieren met kegelgedomineerde ogen kunnen deze fotoreceptoren regenereren als ze beschadigd zijn - zoogdieren kunnen dat niet. "Je kunt je voorstellen dat we misschien een aantal van de staven in kegels kunnen veranderen en een manier kunnen vinden om dat regeneratieve potentieel weer in ons netvlies te krijgen, " vertelt Swaroop aan Kaplan.
Swaroop heeft al met succes NRL gebruikt om muizen die blind worden te helpen enkele van hun kegelcellen te behouden. Maar een vergelijkbare therapie voor mensen is nog steeds een beetje uit het zicht.
