Már az ókoriak is tévedtek
Jelentőséggel bír, hogy a különleges szemmozgás oka mindeddig rejtve maradt az emberiség legnagyobb elméi előtt. Több mint 2000 éve Arisztotelész úgy vélte, a kaméleon egyáltalán nem rendelkezik látóideggel, szemét közvetlenül az agy irányítja, és ez magyarázná a függetlenül mozgó szemeket. A 17. században Domenico Panaroli már felismerte a tévedést: szerinte van látóideg, csak a kaméleonoknál nem keresztezik egymást. Ebből arra következtetett, hogy ettől lesz a szemmozgásuk ennyire „szabad”.
Még Isaac Newton is foglalkozott a témával az Optika (Opticks) című művében, viszont a legismertebb ábrázolásaiban sosem szerepelt a valódi, spirálisan feltekeredett ideg. Claude Perrault francia anatómus már 1669-ben egészen pontos rajzot készített két kereszteződő idegről, de különösebb visszhangot nem kapott.
Hogyan bukkanhattak fel csak most a rejtett idegek?
Mindeközben a fiziológiai kutatások évszázadai alatt a kígyózva feltekeredő idegrostokat sosem mutatták ki egyértelműen, még részleteiben sem. Johann Fischer 1852-es, az idegrendszerről szóló könyvében már majdnem ábrázolta a spirált, végül azonban a tekercs teljes formáját kihagyta. 2015-ben Lev-Ari Thidar egy C-alakú szakaszt vett észre a látóidegen, de átfogó leírás nem született. Bizonyos jelek arra utalnak, hogy a múlt századi boncolásoknál rendre megsérültek vagy elmozdultak ezek a rendkívül törékeny idegek, így a különleges forma láthatatlanná vált. Jelentőséggel bír, hogy a modern képalkotás előtt nagyon nehéz volt a szövetek mélyében ilyen apró részleteket rögzíteni.
Technológiai áttörés: a CT-felvétel felfed mindent
A fordulat 2017-ben érkezett. Egy apró falevél-kaméleon (Brookesia minima) CT-felvételén Edward Stanley, a Floridai Természettudományi Múzeum laborvezetője ismeretlen mintázatot vett észre: a látóideg szorosan feltekert spirált formázott. Elsőre hihetetlennek tűnt, hogy eddig senki nem vette észre ezt, hiszen a kaméleonok anatómiáját számos tudós – köztük a kaméleon nyelvét kutató szakértők, sőt Newton is – vizsgálta már.
Az áttörést digitális eszközök hozták: a kutatók az oVert nevű, nyílt hozzáférésű, „open vertebrate” adathalmazt is felhasználták, ahol 3D modelleket lehet vizsgálni. Itt harminc különböző gyíkot és kígyót, köztük három különböző kaméleonfajt is megvizsgáltak. Az eredmény egyértelmű: csak a kaméleonoknál találtak hosszú, többszörösen feltekeredett látóideget.
Biológiai háttér: miért van szükség erre a különleges megoldásra?
A kaméleonok nemcsak bőrszínüket változtatják: Afrikában, Európában, Ázsiában rengeteg különleges adaptációval élnek a fák világában. Tapadó farkuk és markoló ujjaik segítik a lassú, óvatos mozgást. Ami a tempóból hiányzik, pótolja a „vadászati fegyverzetük”: ragadós nyelvük testméretük több mint kétszeresére kilőhető, közel 100 km/h-val csap le a zsákmányra.
A nyakuk ezzel szemben alig mozdítható, ezért éppen a szemek változatos mozgása kompenzálja ezt a „hiányosságot”. A spirálisan feltekert látóideg extra mozgásteret és rugalmasságot ad a szemgolyóknak, így anélkül pásztázhatják a környezetet csaknem teljes körben, hogy bármely testrészüket mozdítanák.
Más állatok máshogy oldják meg: az embereknél és egyes emlősöknél a rugalmasabb, nyúlós látóideg ad nagyobb szabadságot, rágcsálóknál a hullámos rostszál biztosít mozgásteret. A kaméleonoknál viszont a „spirálkábel”-elv adta megoldást az evolúció: ahogy egy régi telefonkagylón a feltekeredett vezeték, úgy ad a látóideg extra hosszúságot és mozgásteret a szemnek.
Fejlődés és evolúciós út
A kutatók fejlődési metszetekből is vizsgálták a fiatal sisakos kaméleonokat (Chamaeleo calyptratus): még az embrionális fejlődés során is kezdetben egyenes a látóideg, később kezd el nőni és begyűrűzni, a kikelő fiatal egyedeknél már teljesen kialakul a spirálos tekercs, és vele együtt a rendkívüli szemmozgás.
Mivel a legősibb kaméleon-kövületek is „csak” 16–23 millió évvel ezelőttiek, a feltekeredett idegek külön evolúciós trükkjéről keveset tudni. Hasonló adaptációt főleg egyes gerincteleneknél, például bizonyos légyfajoknál figyeltek meg – de gerinceseknél igazán egyedülálló megoldás.
Következő lépés: vajon más fára specializálódott gyíkoknál is megtalálható a trükk?
Közben a korábbi, úgymond „vakon boncoló” kutatók munkája fölé végre digitális nagyító került, és új korszak nyílt meg a kaméleon-kutatásban. Stanley és Daza tervezik, hogy további fán élő gyíkfajokat vizsgálnak, vajon kialakult-e náluk hasonló anatómiai megoldás.
Jelentőséggel bír, hogy még ezeréves érdeklődés és kutatás után is tudnak váratlan felfedezést tenni a természet legkülönlegesebb élőlényeivel kapcsolatban. A kaméleon szeme végre nemcsak mindent lát – hanem meg is értjük, hogyan.
