Flądra zaczyna życie symetrycznie, a potem jedno oko przechodzi na drugą stronę głowy
Dorosła płastuga leży na jednym boku, a oboje oczu znajduje się po stronie zwróconej ku górze. Nie rodzi się jednak w tej postaci. Larwa jest początkowo symetryczna i pływa jak typowa ryba. Podczas metamorfozy czaszka przebudowuje się, a jedno oko zmienia położenie na przeciwną stronę głowy. Co więcej, skamieniałości wczesnych płastug zachowały formy z niepełną migracją oka: czaszka była już asymetryczna, lecz oczy pozostawały po przeciwnych stronach. To bezpośredni przykład stopniowego przejścia między planami ciała.
Metamorfoza zmienia orientację całego zwierzęcia
Larwy płastug są obustronnie symetryczne i żyją w toni wodnej. W czasie rozwoju przechodzą głęboką metamorfozę związaną z przejściem do życia przy dnie. Jedna strona ciała staje się stroną „górną”, a druga spoczywa na podłożu. Zmienia się pigmentacja, ułożenie kości czaszki i położenie oka. Oko nie przeskakuje swobodnie przez czaszkę; jego relatywne położenie zmienia się dzięki asymetrycznemu wzrostowi i remodelowaniu kości oraz tkanek.
Skamieniałości znalazły długo poszukiwany etap pośredni
Przez długi czas płastugi były przykładem wykorzystywanym przez krytyków stopniowej ewolucji: jak miałoby działać oko „w połowie drogi”? Eoceńskie ryby Amphistium i Heteronectes pokazały właśnie taki stan. U dorosłych osobników czaszka była asymetryczna, lecz oko nie przeszło całkowicie na drugą stronę. Te formy miały kombinację cech prymitywnych i płastugowych, zgodną ze stopniową przebudową, a nie nagłym pojawieniem się współczesnej anatomii.
Pośrednie stadium nie musi być bezużyteczne
Założenie, że częściowo przesunięte oko nie ma wartości, opiera się na myśleniu o organizmie wyłącznie z perspektywy końcowej formy. Wczesna płastuga nie musiała leżeć idealnie płasko przez cały czas. Częściowa asymetria mogła ułatwiać obserwowanie otoczenia podczas spoczywania pod kątem lub przy dnie, a kolejne zmiany mogły stopniowo poprawiać specjalizację. Dobór naturalny nie wymaga, aby etap pośredni wyglądał jak połowa współczesnego rozwiązania ani pełnił dokładnie tę samą funkcję.
Rozwój i skamieniałości opowiadają tę samą historię
Dzisiejsza metamorfoza nie jest prostym „odtworzeniem ewolucji”, ale pokazuje, że układ rozwojowy ryby potrafi generować duże asymetrie czaszki w ciągu życia osobnika. Skamieniałości niezależnie pokazują, że podobna asymetria narastała w historii grupy. Połączenie danych rozwojowych i paleontologicznych czyni płastugi wyjątkowo czytelnym przykładem tego, jak radykalny plan ciała może powstać poprzez serię mniejszych zmian.
Skamieniałości pokazały, że asymetria nie musiała powstać skokowo
Przez długi czas niezwykła budowa płastug była używana jako przykład cechy trudnej do wyobrażenia w formie pośredniej: na co miałaby się przydać ryba z okiem tylko częściowo przesuniętym ku górze głowy? Odkrycie eoceńskich rodzajów Amphistium i Heteronectes dostarczyło ważnej odpowiedzi. U tych ryb jedno oko znajdowało się już wyżej niż drugie, ale nie przekroczyło jeszcze całkowicie grzbietowej krawędzi czaszki. Zwierzę było więc asymetryczne, lecz mniej skrajnie niż współczesna flądra. Taka anatomia jest zgodna ze stopniowym przesuwaniem pozycji spoczynkowej na bok i coraz większym przeniesieniem obu pól widzenia na stronę skierowaną ku wodzie. Współczesny rozwój płastugi powtarza nie historię ewolucji w prostym sensie, ale pokazuje, jak program rozwojowy może przemieszczać oko przez przebudowę kości czaszki. Fossylne formy pośrednie potwierdzają, że ten niezwykły plan ciała mógł powstawać etapami. Dzisiejsze płastugi pokazują również, że strona, na której ostatecznie znajdują się oczy, nie jest jednakowa w całej grupie. U jednych linii dorosłe ryby spoczywają głównie na lewym boku, u innych na prawym. Ewolucja asymetrii była więc później modyfikowana, a nie zamrożona w jednym uniwersalnym wariancie.
Metamorfoza młodej płastugi pokazuje, że asymetria jest aktywnie budowana
Larwa płastugi pływa początkowo w toni i ma oczy po obu stronach głowy, jak większość ryb. W czasie metamorfozy zmienia się nie tylko położenie oka. Przebudowie ulegają kości czaszki, orientacja pyska, układ mięśni, pigmentacja i sposób pływania, a zwierzę przechodzi do życia przy dnie. Hormony tarczycy uczestniczą w sterowaniu tym zespołem zmian. To ważny przykład powiązania ewolucji z rozwojem: dobór nie przesuwał dorosłego oka bezpośrednio, lecz modyfikował program metamorfozy, który buduje dorosłą anatomię. Niewielkie zmiany czasu i kierunku wzrostu tkanek mogą w kolejnych pokoleniach prowadzić do dużej różnicy morfologicznej. Skamieniałości form o częściowej asymetrii pokazują, że taki program mógł być stopniowo wzmacniany, zamiast pojawić się w kompletnej formie naraz. Asymetria nie jest więc drobną deformacją pojedynczego elementu, lecz skoordynowaną przemianą całego sposobu życia. Selekcja działała na funkcjonalny pakiet cech związanych z bytowaniem przy dnie, a przesunięte oko jest najbardziej widocznym jego składnikiem.