Kata "scallop" biasanya membangkitkan otot aduktor bundar yang berair — makanan laut yang lezat. Jadi tidak diketahui secara luas bahwa kerang memiliki hingga 200 mata kecil di sepanjang tepi mantel yang melapisi cangkangnya. Kompleksitas mata moluska ini masih belum tersingkap. Sebuah studi baru yang diterbitkan dalam Current Biology mengungkapkan bahwa mata kerang memiliki pupil yang membesar dan berkontraksi sebagai respons terhadap cahaya, membuatnya jauh lebih dinamis daripada yang diyakini sebelumnya.
"Hanya mengejutkan betapa kita mengetahui tentang betapa kompleks dan seberapa fungsional mata kerang ini, " kata Todd Oakley, ahli biologi evolusi di University of California, Santa Barbara.
Optik mata kerang diatur sangat berbeda dari organ mata kita sendiri. Ketika cahaya masuk ke mata kerang, ia melewati pupil, sebuah lensa, dua retina (distal dan proksimal), dan kemudian mencapai cermin yang terbuat dari kristal guanine di bagian belakang mata. Cermin melengkung memantulkan cahaya ke permukaan bagian dalam retina, tempat sinyal saraf dihasilkan dan dikirim ke ganglion visceral kecil, atau sekelompok sel saraf, yang tugas utamanya adalah mengendalikan usus dan otot adduktor kerang. Struktur mata kerang mirip dengan sistem optik yang ditemukan di teleskop canggih.
Selama bertahun-tahun, fisika dan optik mata kerang menimbulkan masalah yang membingungkan. "Retina utama di mata mendapat cahaya yang sepenuhnya tidak fokus karena terlalu dekat dengan cermin, " kata Dan Speiser, seorang ilmuwan visi di University of South Carolina dan penulis senior studi baru. Dengan kata lain, gambar apa pun pada retina proksimal akan menjadi buram dan tidak fokus. “Itu sepertinya sangat tidak masuk akal bagi saya, ” kata Speiser.
Studi baru ini menyoroti misteri ini. Para peneliti menemukan bahwa murid kerang dapat membuka dan berkontraksi, meskipun respons pupil mereka tidak secepat yang kita terima. Diameter kerang murid berubah paling banyak sekitar 50 persen, dan pelebaran atau kontraksi dapat memakan waktu beberapa menit. Mata mereka tidak memiliki iris seperti mata kita, dan sebaliknya, sel-sel dalam kornea berubah bentuk dengan berubah dari tipis dan rata menjadi tinggi dan panjang. Kontraksi ini dapat mengubah kelengkungan kornea itu sendiri, membuka kemungkinan mata kerang berubah bentuk dan merespons cahaya dengan cara yang memungkinkan untuk membentuk gambar yang lebih tajam pada retina proksimal.
"Ini benar-benar mengubah kemampuan mata itu dan pada akhirnya organisme untuk dapat memiliki jenis resolusi untuk melihat lingkungannya, " kata Jeanne Serb, seorang ilmuwan visi di Iowa State University.
Sekarang, Speiser bekerja untuk memahami jika kerang dapat mengubah kelengkungan cermin dan mata secara keseluruhan, yang akan memungkinkannya untuk menyesuaikan fokus gambar lebih jauh. "Struktur dinamis mata membuka beberapa kemungkinan baru untuk apa yang dapat Anda lakukan dengan mata berbasis cermin seperti ini, " kata Speiser.
Cermin adaptif bukan satu-satunya misteri mata kerang. “Ternyata mata kerang memiliki opsins tiga kali lebih banyak daripada kita, ” kata Serb. Opsins adalah protein peka cahaya yang ditemukan dalam sel fotoreseptor retina yang memediasi konversi cahaya menjadi sinyal elektrokimia. Para ilmuwan tidak tahu apakah semua 12 scallop opsins diekspresikan dalam setiap mata scallop tunggal atau apakah mata tersebut terspesialisasi dalam saluran yang berbeda dari spektrum visual. Beberapa opsins dapat diekspresikan dalam retina proksimal sementara yang lain berada di retina distal.
Tim Serbia di Iowa State mempelajari opsins dalam kerang, kerang dan hewan lainnya. Bivalvia — moluska yang hidup di dalam dua cangkang yang ditangkupkan yang terhubung oleh engsel — telah berevolusi beberapa bentuk mata beberapa kali. Beberapa kerang bahkan memiliki mata majemuk, atau mata dengan banyak unit visual, meskipun mereka berbeda dari mata majemuk serangga yang lebih dikenal. Dengan mempelajari berbagai opsins di luar hewan, orang Serbia dapat mengukur penyerapan mereka dan pada akhirnya memahami bagaimana mereka bekerja pada hewan yang berbeda.
Mata mungkin telah berevolusi setidaknya 50 atau 60 kali di semua hewan, dan dalam banyak kasus, dasar-dasar penglihatan molekul — protein yang menerjemahkan sinyal cahaya menjadi sinyal listrik — sedikit berbeda. “Pertanyaan evolusi besar bagi saya adalah, bagaimana protein ini berevolusi menjadi sampel cahaya? Dan kemudian, bagaimana hal itu ditentukan untuk berbagai jenis lingkungan cahaya tempat hewan-hewan itu hidup? ”Tanya Serb. Dia percaya bahwa opsins, dalam banyak kasus, sedang digerakkan kembali dari beberapa fungsi lain dalam hewan untuk digunakan di mata.
Meskipun ada keragaman morfologi mata dan fotoreseptor di seluruh hewan, blok bangunan — gen yang mengendalikan perkembangan mata — sangat mirip. Sebagai contoh, Pax6 adalah gen perkembangan yang sangat penting untuk perkembangan mata pada mamalia, dan memainkan peran yang sama dalam pengembangan mata kerang. Dalam sebuah preprint studi baru-baru ini, Andrew Swafford dan Oakley berpendapat bahwa kesamaan ini percaya fakta bahwa banyak jenis mata mungkin telah berevolusi sebagai respons terhadap stres yang disebabkan cahaya. Kerusakan ultraviolet menyebabkan perubahan molekul spesifik yang harus dilindungi oleh suatu organisme.
“Sangat mengejutkan bahwa berulang kali, semua komponen yang digunakan untuk membangun mata, dan juga digunakan dalam penglihatan, memiliki fungsi pelindung ini, ” kata Oakley. Dalam sejarah yang mendalam dari komponen-komponen ini adalah sifat-sifat genetik yang memicu respons terhadap stres yang diinduksi cahaya, seperti memperbaiki kerusakan dari radiasi UV atau mendeteksi produk sampingan dari kerusakan UV. Setelah serangkaian gen yang terlibat dalam mendeteksi dan merespons kerusakan UV diekspresikan bersama-sama, maka itu mungkin hanya masalah menggabungkan bagian-bagian itu dengan cara baru yang memberi Anda mata, para peneliti menyarankan.
"Faktor stres dapat menyatukan komponen-komponen ini mungkin untuk pertama kalinya, " kata Swafford. “Dan asal-usul interaksi antara berbagai komponen yang mengarah pada penglihatan ini lebih disebabkan oleh faktor stres ini. Dan begitu komponen sudah ada, apakah itu pigmen atau fotoreseptor atau sel lensa, maka seleksi alam bertindak untuk menguraikannya menjadi mata. ”
Namun mereka dibuat, mata kerang memiliki beberapa fungsi yang mengesankan, membelokkan cermin internal mereka untuk membawa cahaya ke fokus seperti teleskop. Jadi lain kali Anda menikmati kerang bawang putih, cobalah untuk tidak membayangkan moluska menatap Anda.
