De ogen van de versteende langpootmuggen blijken het natuurlijke pigment melanine te bevatten.

Onderzoekers hebben een bijzondere ontdekking gedaan in 54 miljoen jaar oude fossielen. In de ogen van de betreffende langpootmuggen trof het team namelijk het natuurlijke pigment melanine aan, dat ook in onze ogen te vinden is. Het is een opmerkelijke ontdekking. Tot nu toe dacht men namelijk dat dit pigment niet in ogen van geleedpotigen voorkwam.

Meer over melanine
Melanine is te vinden in de ogen van veel diersoorten. Het absorbeert ultraviolet licht om af te kunnen rekenen met vrije radicalen en ons te kunnen beschermen tegen beschadigingen. Ook menselijke ogen bevatten melanine en bepalen bijvoorbeeld je oogkleur. Heb je bruine ogen, dan heb je veel melanine. Mensen met blauwe ogen weinig.

Convergente evolutie
De verrassende vondst betekent dat langpootmuggen die 54 miljoen jaar geleden door de lucht vlogen op dezelfde manier licht opvangen als dat wij doen. “Dit is een geweldig voorbeeld van convergente evolutie,” zegt onderzoeksleider Johan Lindgren tegen Scientias.nl. “Mensen en langpootmuggen delen geen gemeenschappelijke voorouder. Maar de voordelen die melanine biedt zijn blijkbaar zodanig dat het onafhankelijk is geëvolueerd in twee verschillende evolutionaire lijnen.”


Ogen
Ogen blijken redelijk onmisbaar te zijn in het dierenrijk. Behalve dieren die in totale duisternis leven – zoals in grotten of heel diep in de oceaan – beschikken alle dieren in zekere mate over een visueel zicht. Wel kunnen sommige dieren beter kijken dan andere. Zo hebben roofvogels bijvoorbeeld een scherper zicht dan wij omdat zij van grote hoogte kleine prooien moeten kunnen spotten. Chimpansees en andere primaten zien ongeveer net zo scherp als wij doen. Hoewel ogen dus een belangrijke rol vervullen, kunnen we ze in fossielen vrij lastig bestuderen. Dat komt omdat zachte delen snel vervallen. Het komt dan ook zelden voor dat de ogen in een fossiel bewaard blijven. Dat de ogen van de 54 miljoen jaar oude langpootmuggen wel goed bewaard zijn gebleven, is dan ook redelijk opmerkelijk.

De kop van een 54 miljoen jaar oude langpootmug. Afbeelding: Johan Lindgren

Ontdekking
In de studie bogen de onderzoekers zich over de fossiele resten van langpootmuggen opgegraven in Denemarken. De ontdekking van het pigment kwam vrij onverwacht uit de lucht vallen. “We waren erg verrast, want het was niet waar we naar zochten,” vertelt Lindgren. Langpootmuggen beschikken over samengestelde ogen – een oogsoort die bij insecten en geleedpotigen voorkomt en het meest voorkomende visuele orgaan is in het dierenrijk. Het oog bestaat uit kleine, visuele cellen – ommatidium genaamd – die vergelijkbaar zijn met het gezichtsorgaan van hedendaagse bijen. “Ons doel was om sporen van ommatidium te vinden,” zegt Lindgren. “Maar we ontdekten daarvoor in de plaats de belangrijkste reden waarom de ogen van de langpootmuggen zo goed bewaard zijn gebleven. De ogen bevatten namelijk het pigment melanine, terwijl ze dat eigenlijk niet zouden moeten hebben.”

Vergelijking
De onderzoekers besloten na deze ontdekking de ogen van levende langpootmuggen te bestuderen. Tot hun verbazing troffen ze ook in de ogen van de levende muggen melanine aan. Door zowel de dode als levende langpootmuggen met elkaar te vergelijken, kregen de onderzoekers bovendien een beter begrip over hoe de samengestelde ogen door de tand des tijds vergaan. “het enige verschil in het hoornvlies is dat de lenzen van de fossiele langpootmuggen uit calciet bestaan. Bij levende langpootmuggen zijn de lenzen van chitine,” legt Lindgren desgevraagd uit. “Dit is echter te wijten aan het fossilisatieproces en is niet gerelateerd aan oorspronkelijke verschillen.” Deze bevinding duidt erop dat ook een ander breed gedragen hypothese opnieuw moet worden bekeken. Eerdere onderzoeken suggereerden namelijk dat trilobieten – een bekende klasse uitgestorven geleedpotigen die in zee leefden – ook gemineraliseerde lenzen hadden. “Het is algemeen aangenomen dat trilobieten over lenzen beschikten die bestonden uit calciumcarbonaat (waar het mineraal calciet voornamelijk uit bestaat, red.),” zegt Lindgren. “Maar het is veel waarschijnlijker dat hun ogen ook voornamelijk organisch waren.”


De studie werpt een heel nieuw licht op de evolutie van ogen en hoe de aanwezigheid van melanine in zowel sommige insecten als mensen convergent evolueerden. Bovendien is het uitzonderlijk om de zachte delen van een 54 miljoen jaar oude langpootmug aan een inspectie te kunnen onderwerpen. Hoewel dit natuurlijk vrij zeldzaam is, zijn de ogen niet de oudste die ooit zijn aangetroffen. Zo stuitten onderzoekers al eerder op een oog dat een slordige 530 miljoen jaar oud was en toebehoorde aan een voorouder van de voor ons bekende spinnen en krabben.