Forskare runt om i världen har länge sökt svaret på frågan hur vi fick våra ögon och vår syn. Genom att göra en resa bakåt i tiden har man nu börjat förstå hur våra föregångare fick fungerande ögon. En teori är att vi har dem tack vare två händelser för omkring 500 miljoner år sedan.
– Att ögonen uppkom hos djur var en stor evolutionär uppfinning. Vi har sett så många urgamla fossil med ögon, säger Jean-Bernard Caron, paleontolog, i en film som sänds i Vetenskapens värld.
Gener från växter
I studier av dinoflagellater, som är encelliga alger, har forskare hittat en viktig gen som fungerar som mall för proteinet rodopsin, som är viktigt för synen. I människans öga är näthinnan täckt av ljuskänsliga sinnesceller som innehåller rodopsin och som bidrar till att vi kan se. Upptäckten väckte tanken om att gener kunde överföras mellan växter och djur.
Forskarna hittade alltså den gen som bidrar till att vi kan se hos en organism som tillhör växtriket.
– Det fanns sådana här gener i alger och det som hände var att de spreds i vattnet och togs upp av maneter och de tog då med sig flera av de här generna. Maneten har sedan använt dem för att så småningom utveckla ögon, säger Walter Gehring, evolutionsbiolog, i en film som sänds i Vetenskapens värld.
Kunde uppfatta ljus
När den här genen trängde in i någon av djurets könsceller växte rodopsin-genen från växten samman med djurets DNA. Våra föregångare fick då en gen som gjorde det möjligt att uppfatta ljus. När genen aktiverades skapades de första ögonen, som då kunde se skillnad på ljus och mörker.
Dan-Eric Nilsson forskar kring ögats evolution vid Lunds universitet. Han tror inte att ögat uppstod en gång utan att de uppstått flera gånger under evolutionens gång.
– Det är inte bevisat hur många gånger ögon uppstått, det är teorier givetvis. Men jag tycker att det finns många andra molekylära evidens som ganska tydligt visar att ögon har uppstått flera gånger och på många olika sätt, säger han.
Synförmågan vidareutvecklades så småningom till att kunna uppfatta mer än ljus och mörker. Forskare har sett att i människan finns fyra exemplar av en gen som är avgörande för utvecklingen av våra ögon. Djur med enkla ögon, som bara uppfattar ljus och mörker, har bara en sådan gen.
Oväntade händelser
Efter att de enkla ögonen uppkommit tror man att det skedde en avvikelse. I vanliga fall innehåller en spermie hälften av pappans DNA och ägget hälften av mammans. Men någon gång längs vägen hände det något. Spermien innehöll en hel uppsättning av pappans DNA och ägget en hel uppsättning av mammans. Deras avkomma fick då dubbelt så många gener.
Och ytterligare några generationer senare inträffade samma sak. En hane och en hona med dubblerad arvsmassa producerade spermier och ägg som innehöll en fullständig uppsättning av deras gener. Så deras avkomma fick fyra gånger så många gener som arten hade från början.
Det möjliggjorde att våra ögon kunde bli mer avancerade.
– Ögon fanns redan innan de här genomfördubblingarna skedde. Men de hade betydelse för synförmågans utveckling. Det är tack vare dem vi utvecklat tappar och stavar och börjat se färger. De gjorde vår syn mer avancerad, säger Dan-Eric Nilsson.
Se hur ögat och vår synförmåga kan ha uppkommit i Vetenskapens värld måndagen den 6 november klockan 20:00 i SVT2 och SVT Play.