Middelhavs-orm har udviklet forunderlige øjne ”så store som møllehjul”

Middelhavs-børsteormen, Vanadis, har øjne så store som møllehjul – relativt set. Hvis menneskeøjne havde de samme proportioner i hovedet, så ville vi få brug for en meget stor trillebør og nogle veltrænede arme til at skubbe de ekstra 100kg.

Ormens øjne vejer tilsammen omkring 20 gange så meget som resten af ormens hoved og virker grotesk malplacerede på den lille gennemsigtige orm. Som to kæmpe skinnende røde balloner spændt fast på dens krop.

Den lever omkring øen Ponza på Italiens vestkyst, og er ligesom øens festglade gæster nataktiv og pist væk, når solen står på himlen. Så hvad skal den dog med sine store øjne i mørket, og dur de til noget?

Det spørgsmål kunne neuro- og havbiolog Anders Garm fra Biologisk Institut ved Københavns Universitet ikke se bort fra. Selvom forskeren havde andre planer, måtte han kaste sig hovedkulds ud i et forsøg på at besvare det. Da hans kollega Michael Bok ved Lunds Universitet viste ham børsteormen, var han på krogen.

”Sammen satte vi os for at opklare mysteriet om, hvorfor en nær usynlig, gennemsigtig orm, der finder føde i nattens mulm og mørke evolutionært har anskaffet sig enorme øjne. Første punkt var derfor at besvare, om de store øjne giver ormen et godt syn,” fortæller Michael Bokm der sammen med Anders Garm står bag en ny forskningsartikel, der har gjort netop det.

Og Vanadis-ormens syn er faktisk fremragende og avanceret.  Forskningen har vist at ormen er i stand til at se små objekter og følge deres bevægelser med øjnene.

”Det er virkelig interessant, fordi den evne ellers er reserveret os hvirveldyr sammen med leddyrene (insekter, edderkopper mv.) og blæksprutter. Det er første gang, at der er påvist et så avanceret og detaljeret syn uden for de grupper. Faktisk har vores forskning vist at ormen ser fremragende. Dens syn har en kvalitet på niveau med mus eller rotters, selvom den er en relativ simpel organisme med en meget lille hjerne,” siger Anders Garm fra Biologisk Institut.

Det gør ormens øjne og højkvalitetssyn til noget helt unikt i dyreverdenen. Det var også den kombination, der gjorde at ormen fandt vej ind på Anders Garms lystavle. Forskeren arbejder med at forstå, hvordan ellers simple nervesystemer kan have endog meget komplekse funktioner. Og det var tilfældet her.

UV-lys tyder på et hemmeligt sprog

Forskerne forsøger nu at finde ud af, hvorfor ormen har udviklet det gode syn. Den er gennemsigtig på nær øjnene, som netop skal opfange lyset for at fungere, så de kan i sagens natur ikke være gennemsigtige. Men det betyder også at de kommer med evolutionær afvejning. For der er en omkostning ved at blive synlig for Vanadis, som rent evolutionært må opvejes af de fordele øjnene giver.

Men det er endnu uklart præcis, hvad det er ormene vinder, særligt fordi de er nataktive dyr og pist væk om dagen, hvor øjne ellers normalt fungerer bedst.

”Ingen har set ormen om dagen, så vi ved ikke, hvor den gemmer sig, og det kan derfor ikke udelukkes, at øjnene også bruges om dagen. Men vi ved at de vigtigste aktiviteter, som at finde føde og parre sig finder sted om natten, så det er sandsynligt, at det er her øjnene er vigtige,” siger Anders Garm

En del af forklaringen kan dog ligge i det faktum, at ormen ser andre bølgelængder af lys end vi mennesker gør. Deres syn er gearet til ultraviolet lys, som menneskeøjet ikke kan se, og det kan, ifølge Anders Garm, tyde på at øjnenes formål er at se bioluminescente signaler i det natmørke hav.

”Vi har en teori om, at ormene selv er bioluminescente og kommunikerer med hinanden via lys.  Bruger man normal blåt eller grønt lys som bioluminescens, risikerer man jo også at tiltrække rovdyr, men hvis ormen i stedet bruger UV-lys, vil det være usynligt for andre dyr end deres artsfæller. Derfor er vores hypotese altså, at de har udviklet det skarpe UV-syn for at have et hemmeligt sprog i forbindelse med parring,” fortæller Anders Garm, der fortsætter:

”Det kan også være at de ser efter UV-bioluminescent bytte. Men uanset gør det det ekstra spændende, at UV-bioluminescens aldrig før har været vist hos noget dyr. Så det håber vi at blive i stand til at vise som de første,” lyder det fra forskeren.

Spændende for både robotforskning og evolutionshistorie

Som følge af opdagelsen har Anders Garm, og hans kollegaer bag studiet, desuden startet et samarbejde op med robotforskere fra Mærsk Mc-Kinney Møller instituttet ved SDU, som finder teknologisk inspiration i biologien. Sammen har de det fælles mål, at undersøge om det muligt at forstå mekanismen bag disse øjne godt nok til, at den viden kan oversættes til teknologi.

”Sammen med robotforskerne arbejder vi på at forstå, hvordan dyr med så simpel en hjerne kan behandle al den information, som de store øjne med al sandsynlighed opsamler. Det tyder på, at der i deres nervesystem findes super smarte måder at behandle informationen på, og hvis vi kan aflure de mekanismer rent matematisk, så kan de måske bygges ind i computer-chips og bruges til at styre robotter,” forklarer Ander Garm.

Ifølge Anders Garm er Vanadis’ øjne desuden interessante for evolutionsteorien, fordi de kan være med til at lukke en af de mere standhaftige faglige debatter inden for teorien: Om øjne kun er opstået en gang - og derefter blevet til alle de former vi ser i dag, eller om de er opstået flere gange uafhængigt i evolutionshistorien.

Vanadis’ øjne er nemlig enkelt opbyggede, men alligevel i stand til avancerede funktioner. Samtidigt er de udviklet på relativt kort tid rent evolutionært - dvs. nogle få millioner år. Det betyder at de må være udviklet uafhængigt af eksempelvis menneskets øjne og at udviklingen af syn, selv med højt funktionsniveau, er muligt på relativt kort tid.