Các nhà khoa học phát hiện ra rằng, thị giác của tất cả các loài động vật có xương sống đều bắt nguồn từ một "con mắt giữa" duy nhất nhạy cảm với ánh sáng, nằm trên đỉnh đầu của một tổ tiên xa xôi có hình dáng giống loài giun.
Nghiên cứu mới từ Đại học Lund (Thụy Điển) và Đại học Sussex (Anh) chỉ ra rằng tất cả các loài động vật có xương sống đều có chung một tổ tiên một mắt. Đáng chú ý, tàn tích của "con mắt giữa" nguyên thủy đó vẫn tồn tại trong cơ thể chúng ta ngày nay dưới một hình thức hoàn toàn khác: tuyến tùng - một cấu trúc nhỏ nằm sâu trong não bộ. Giáo sư danh dự về sinh học giác quan tại Đại học Lund, Dan-E Nilsson, cho biết: "Các kết quả là một sự ngạc nhiên. Chúng làm đảo lộn sự hiểu biết của chúng ta về sự tiến hóa của mắt và não."
Sinh vật tổ tiên này sống cách đây khoảng 600 triệu năm. Đó là một loài động vật nhỏ giống giun, dành phần lớn thời gian ở cố định một chỗ và kiếm ăn bằng cách lọc sinh vật phù du từ nước biển. Trước đó, trong lịch sử tiến hóa của mình, rất có thể nó đã từng sở hữu hai mắt giống như nhiều loài động vật khác. Ông Dan-E Nilsson chia sẻ: "Chúng tôi không biết liệu các đôi mắt trong nhánh cây tiến hóa của chúng ta chỉ là các tế bào nhạy cảm với ánh sáng hay là những đôi mắt tạo hình ảnh đơn giản. Chúng tôi chỉ biết rằng sinh vật này sau đó đã mất đi chúng".
Khi sinh vật này thích nghi với lối sống ít vận động, việc có hai mắt không còn là điều kiện bắt buộc, dẫn đến sự tiêu biến của chúng. Tuy nhiên, nó vẫn giữ lại một cụm tế bào nhạy cảm với ánh sáng ở giữa đỉnh đầu. Dần dần, các tế bào này hình thành một con mắt đơn giản, giúp động vật nhận biết sáng - tối và cảm nhận phương hướng.
Hàng triệu năm sau, khi tổ tiên này hoạt động mạnh mẽ trở lại và quay về lối sống bơi lội, áp lực sinh tồn buộc nó phải có thị lực tốt hơn. Dựa trên các nghiên cứu về cấu trúc và vị trí của tế bào nhạy cảm ánh sáng, các nhà khoa học tin rằng những phần của "con mắt giữa" ban đầu này đã phát triển để tạo ra một đôi mắt mới có khả năng ghi nhận hình ảnh mà chúng ta sử dụng ngày nay.
Hành trình tiến hóa “vòng vèo” này giúp giải thích tại sao cấu tạo mắt của động vật có xương sống lại khác biệt hoàn toàn so với các loài động vật khác. Ở động vật có xương sống, võng mạc về cơ bản là một phần mở rộng của não bộ. Ngược lại, nhiều loài động vật khác phát triển mắt từ các mô bề mặt trên cơ thể.
Giáo sư Nilsson giải thích: "Bây giờ chúng ta cuối cùng cũng hiểu tại sao đôi mắt của động vật có xương sống lại khác biệt quá triệt để so với đôi mắt của tất cả các nhóm động vật khác, chẳng hạn như côn trùng và mực. Cuộn phim của mắt chúng ta - võng mạc - đã phát triển từ não, trong khi mắt của côn trùng và mực bắt nguồn từ da ở hai bên đầu". Ông nói thêm: "Lần đầu tiên, giờ đây chúng ta cũng hiểu được nguồn gốc của các mạch thần kinh phân tích hình ảnh trong võng mạc của chúng ta".
Một trong những phát hiện hấp dẫn nhất của nghiên cứu là một phần của con mắt cổ đại đó vẫn đang hoạt động bên trong con người. Nó đã tiến hóa thành tuyến tùng, một cơ quan nhạy cảm với ánh sáng trong não. Ngày nay, tuyến tùng đảm nhận nhiệm vụ sản xuất melatonin, một loại hormone giúp kiểm soát nhịp sinh học của cơ thể, bao gồm cả các kiểu ngủ. Đánh giá về sự kỳ diệu của di sản tiến hóa này, Dan-E Nilsson kết luận: "Thật đáng kinh ngạc khi khả năng tuyến tùng của chúng ta điều chỉnh giấc ngủ theo ánh sáng bắt nguồn từ con mắt giữa giống độc nhãn của một tổ tiên xa xôi 600 triệu năm trước".