У древнего существа внутри глаз нашли еще другие глаза
Окаменевший трилобит, впервые изученный палеонтологом-любителем полвека назад, предоставил исследователям совершенно новый способ взглянуть на мир в самом буквальном смысле этого слова.
Читай также: Найдены останки древнейших растений на Земле, побившие рекорд "старости" в два раза
Рентгеновские снимки, сделанные древним членистоногим еще в начале 1970-х годов, были подвергнуты повторному рассмотрению, и на них была обнаружена структура глаза, не похожая ни на одну из тех, что наблюдались у любого животного до или после.
Как руководитель отделения радиологии Siemens Вильгельм Штюрмер кое-что знал об использовании рентгеновских лучей для раскрытия скрытых секретов. Это было особенно верно, когда дело дошло до изучения окаменелостей, страсть, которую он подогревал, оборудовав микроавтобус с рентгеновским оборудованием, чтобы вывезти его на места раскопок.
Несмотря на свои познания в области радиологии, Штюрмер не был палеонтологом, поэтому немногие серьезно отнеслись к его заявлению об обнаружении зрительных нервов внутри окаменелости возрастом 390 миллионов лет .
"В то время все считалось, что в окаменелостях можно увидеть только кости и зубы, твердые части живых существ, но не мягкие части, такие как кишечник или нервы", - говорит палеонтолог Кельнского университета Брижит Шенеманн.
Читай также: Найдены жившие при динозаврах прямые предки человека
В дополнение к нервам было расположено множество "волокон", которые странно выглядели как фоторецепторные клетки, называемые омматидиями. Только в этом случае они были странно удлинены, примерно в 25 раз больше их собственного диаметра; слишком долго, чтобы казаться правдоподобной как светособирающая структура.
С тех пор многое изменилось. Сегодня палеонтологам нравится идея, что структуры мягких тканей могут оставлять четкий след в окаменелостях. С тех пор в сложных глазах водных членистоногих были обнаружены сверхдлинные омматидии.
Имея это в виду, Шенеманн и ее коллеги вернулись к исходным изображениям Штюрмера для более детального изучения. После двойной проверки окаменелости с помощью современной компьютерной томографии они определили, что обнаруженные им нити почти наверняка были волокнами зрительного нерва.
Но именно то, к чему было подключено пенообразное гнездо волокон, действительно привлекло внимание исследователей: то, что казалось двумя сложными глазами, на самом деле было сотнями, разделенными на левый и правый кластеры.
"Каждый из этих глаз состоял из примерно 200 линз размером до одного миллиметра", - говорит Шенеманн.
"Под каждой из этих линз, в свою очередь, установлено по крайней мере шесть фасеток, каждая из которых вместе снова образует небольшой составной глаз. Таким образом, у нас есть около 200 составных глаз (по одному под каждой линзой) в одном глазу".
Читай также: Биологи создали искусственный моргающий глаз
Трилобиты более или менее доминировали в океанах в течение сотен миллионов лет, приспосабливаясь, чтобы заполнить широкий спектр водных ниш множеством странных и прекрасных строений тела.
Одним из их самых умных изобретений была визуальная система беспрецедентной сложности. Несмотря на то, что они были сравнительно простыми в современном понимании, их версия глаз давала им преимущество в охоте или прятании, а также в обнаружении мельчайших изменений яркости и движения.
Хотя анатомия их глаз имела множество форм, наиболее распространенные структуры были бы легко узнаваемы большинством современных зоологов, состоящие из аккуратно расположенного рисунка линз, работающих вместе, чтобы превратить рассеянный свет в сильно пиксельную карту своего окружения.
Современные насекомые и другие членистоногие продолжают полагаться на такие сложные глаза, чтобы добиться большого эффекта. Недостаток разрешения в этом пиксельном представлении легко компенсируется простотой и адаптируемостью, эволюционируя для преодоления ограничений с помощью нескольких настроек анатомии.
Однако из-за невероятного разнообразия глаз трилобитов глаза некоторых представителей подотряда Phacopina поставили палеонтологов в тупик.
В так называемом шизохроальном глазу каждая линза находится на небольшом расстоянии от своего соседа, оставляя много пустого пространства, которое можно было бы использовать, чтобы поймать больше света.
Читай также: Биологи вырастили сетчатку глаза в пробирке
Теперь мы знаем, что то, что кажется единственной линзой, на самом деле представляет собой единый составной глаз в двух "гиперглазах".
Хотя он не говорит нам, почему эволюционировали эти глаза, он меняет то, какие вопросы нам нужно задать об этом необычном членистоноге.
Вместо того, чтобы размышлять о бесполезной трате пространства между линзами, биологи теперь могут размышлять о преимуществах, которые сотни крошечных глаз имеют при адаптации к слабому освещению или реагированию на быстрые изменения условий освещения на более широкой площади.
"Также возможно, что отдельные компоненты глаза выполняли разные функции, например, увеличивая контрастность или воспринимая разные цвета", - говорит Шенеманн.
Штюрмер, должно быть, подозревал, что в глазах есть что-то стоящее, нарисовав стрелку красной ручкой, указывающую прямо на полдюжины граней под одной из линз.
К сожалению, радиолог скончался в 1980-х годах, задолго до того, как его открытие получило заслуженное признание.
Напомним, ранее сообщалось, что были найдены самые древние насекомые в мире.
Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram