지난 2월 학술지 ‘커런트 바이올로지’에 실린 영국 서식스대와 스웨덴 룬드대 연구자들의 논문에 따르면 인간이 속한 척추동물의 먼 조상은 머리 가운데 눈이 하나만 있는 생명체였기 때문이다. 그렇다면 오늘날 척추동물의 머리(얼굴) 양쪽에 쌍으로 있는 우리가 익숙한 눈은 어떻게 생긴 것일까.

논문에 따르면 몸이 좌우대칭인 동물은 원래 양쪽에 눈 한쌍이 있고 머리 가운데 빛을 감지하는 기관(제3의 눈)이 있었다. 이 구조는 오늘날에도 많은 무척추동물이 지니고 있는데, 문어의 눈은 가장 정교한 버전이라고 볼 수 있다. 그런데 5억여년 전 척추동물의 조상이 되는 동물이 해저에서 굴을 파고 부유물을 걸러 먹고 살면서 시각 정보가 불필요해지자 양쪽 눈이 퇴화했고 가운데 빛감지 기관만 남은 외눈박이가 된 것이다.

그 뒤 후손들의 서식 환경이 다양해지면서 시각 정보가 중요해진 계열에서 빛감지 기관이 망막 쌍으로 진화했고 정확한 거리 정보를 얻기 위해 머리 양쪽으로 이동해 오늘날 우리가 익숙한 눈이 됐다는 것이다. 그리고 원래 있던 자리에 남아 있는 조직이 바로 수면호르몬인 멜라토닌을 만드는 송과샘(솔방울샘)이다. 멜라토닌 합성은 빛의 유무에 영향을 받으므로 송과샘은 간접적인 빛감지 기관인 셈이다.

흥미롭게도 오늘날 척추동물 가운데 몇몇은 정수리에 빛감지 기관이 여전히 외부에 노출돼 있어 진짜 ‘제3의 눈’을 이루고 있다. 바로 송과눈으로, 작고 흰 반투명 막이라 진짜 눈처럼 이미지(시각 정보)를 만들지는 못하지만 직접 빛을 감지해 24시간 생체리듬을 유지하는 등 여러 역할을 한다.

사람(척추동물)의 눈과 문어(무척추동물)의 눈은 그 기원이 다르다는 사실이 밝혀졌다. 초기 좌우대칭 동물은 좌우에 눈이 한쌍 있고(파란색) 가운데 빛감지 기관이 있었다. 이 구조는 오늘날 무척추동물로 이어졌다. 반면 척추동물 진화 초기 후구동물(ancestral deuterostome)은 시각 정보가 불필요해 좌우 눈이 퇴화했고 가운데 빛감지 기관만 남은 외눈박이였다. 그 뒤 후손들이 시각 정보가 필요한 환경에 살게 되면서 송과샘(proto-pineal)과 망막(proto-retina)으로 분화했고 거리 정보를 얻기 위해 망막 구조물인 눈이 양쪽으로 이동했고 그 뒤 수정체(lens)를 갖춰 정교해진 척추동물의 눈(빨간색)이 생겨났다. ‘커런트 바이올로지’ 제공 

- 요약하자면,

① 아주 오래된 좌우대칭동물

머리 양쪽에 시각용 눈

가운데에는 별도의 빛 감지기관

② 초기 후구동물

굴을 파고 여과섭식하는 생활로 들어감

시각의 필요성이 줄면서 기존의 양쪽 눈이 소실

중앙의 광수용기관은 남음

③ 초기 척삭동물

다시 시각이 중요해짐

남아 있던 중앙 광수용 시스템을 재활용

일부는 송과체 계통

일부는 좌우로 확장되어 망막으로 진화

④ 척추동물

좌우 망막 + 수정체 등의 구조가 결합

우리가 알고 있는 두 눈 탄생

있었다가 없어졌다 대치하고 또 변화하는...

이런 이론 들을 보면 먼 훗날 인류의 모습은 어떨지yoㄷㄷㄷ

궁금해집니다. 지금같지는 않을 것 같은 느낌입니다....-_-.