La llum, els ulls i l’evolució

L’univers és ple de radiació electromagnètica, la longitud d’ona de la qual (i, per tant, l’energia dels seus fotons) varia considerablement. Els ulls ens permeten extreure informació de la llum reflectida o emesa pels objectes del món que ens envolta. Ens podríem preguntar com s’han originat els òrgans complexos com el ulls, formats per diferents parts funcionalment integrades, durant el procés evolutiu. Darwin ja va reconèixer que aquest òrgans plantejaven dificultats a la seva teoria d’evolució per selecció natural. De fet, durant l’evolució, s’han generat ulls molt diferents, com els ulls en forma de càmera, els ulls compostos o els ulls amb un mirall còncau esfèric, semblant a un telescopi newtonià. També s’observen diferències bàsiques en l’estructura dels fotoreceptors (rabdomèrics i ciliars) i en les cascades de fototransducció.

Aquesta gran diversitat va fer pensar que els ulls haurien evolucionat independentment en els diferents grups animals unes 40-60 vegades: els primers animals que van viure fa uns 600 milions d’anys haurien estat criatures cegues; a mesura que els seus descendents es van anar ramificant en diferents línies evolutives, alguns d’ells van desenvolupar el seu propi tipus d’ull. Però s’observen també moltes semblances, com la foto-isomerització del cromòfor 11-cis retinal, que qüestionen aquest origen independent. A més a més, alguns estudis clàssics d’anatomia comparada, com els de la morfologia dels diferents tipus d’ulls en els mol·luscs, deixen entreveure com es pot assolir una gran complexitat mitjançant passos successius: començant amb una taca ocular formada per un conjunt de cèl·lules sensibles a la llum, la qual va anar evolucionant formant una copa cada vegada més invaginada i progressant, finalment, en la formació d’una lent dintre de la copa cada vegada més eficient.

Recentment, la demostració que l’expressió “a la carta” del mateix gen mestre de control del desenvolupament, Pax 6, pot induir la formació d’ulls ectòpics tant en els insectes com en els vertebrats, ha posat en dubte el dogma de l’origen polifilètic dels diferents tipus d’ulls en els animals. La implicació de gens com el Pax 6, els quals codifiquen factors de transcripció molt conservats evolutivament, en el control genètic del desenvolupament dels ulls en organismes tan allunyats com les planàries, els insectes o els éssers humans, és una prova a favor de l’origen monofilètic dels ulls.