Starożytne trylobity miały kryształowe oczy, wciąż tajemnicę: ScienceAlert

Natura próbowała przez wieki różnych dzikich podejść do problemów życiowych i dotyczy to wzroku.

Być może jeden z najwcześniejszych przykładów złożonego oka opierał się na nieco niezwykłym materiale skupiającym światło, materiale nie występującym we współczesnych organizmach. Oczy należą do wymarłej grupy zwierząt tzw trylobityA ich oczy były zrobione z twardego kryształu, minerału znanego jako kalcyt – dziwna mała anomalia, która daje nam wgląd w to, jak te wczesne zwierzęta wyczuwały otaczający je świat.

Trylobity wymarły około 250 milionów lat temu, ale istniały około 300 milionów lat wcześniej. W zapisie kopalnym jest również wiele trójpłatowych planów ciała, co wskazuje, że te 300 milionów lat temu były bardzo udane. A ponieważ ich dziwne oczy były zrobione z kamienia, są pięknie zachowane w wielu pozostawionych przez siebie skamieniałościach.

Stąd wiemy, że trylobity to mają Złożone oczy Podobnie jak owady, składa się z grup jednostek fotoreceptorów zwanych fotoreceptorami ommatidiaKażdy z nich ma własne fotoreceptory i soczewki. Badania spękanych fragmentów skamieniałych soczewek ujawniły obecność krystalicznego materiału zbudowanego z kalcytu.

Czysty kalcyt jest przezroczysty, więc teoretycznie światło może przez niego przechodzić i skupiać się tam, gdzie fotoreceptory mogą je wykryć. Podobnie jak w przypadku widzenia owadów, tak było Najprawdopodobniej wymiana: Być może nie widział trylobitów o tak wysokiej rozdzielczości przestrzennej, ale był szczególnie wrażliwy na ruch.

Były trzy typy tych oczu trylobitów. Najstarszym i najczęściej spotykanym jest typ tzw Holochroalw którym małe ommatidia były pokryte pojedynczą błoną rogówki, z sąsiednimi soczewkami w bezpośrednim kontakcie ze sobą.

Zawieszone oko jest widoczne tylko w rodzinie Udiskiday; Małe soczewki pokryte są cienką rogówką.

Wreszcie schizofreniczne oko jest widoczne tylko w Wakobina monotonny. Soczewki są większe, szeroko rozstawione, a każda z nich ma własną rogówkę. Naukowcy uważają, że prawdopodobnie Wysoki stopień specjalizacji.

Oko holokralne jest najbardziej podobne do oka współczesnego Oczy patrzą Zaobserwowano to u niektórych owadów i skorupiaków, a naukowcy uważają, że działało to w podobny sposób. Każde omatidium działa indywidualnie, a zdjęcie, które widzi owad, jest Mozaika dla wszystkich połączonych obrazów.

Jednak sprawy stają się trochę trudne z kalcytem. Kalcyt ma jedno z najsilniejszych załamań w przyrodzie. Oznacza to, że ma dwa współczynniki załamania; Będzie lekko podzielić dwa razy Gdy przechodzi przez kalcyt, dwa promienie przemieszczają się z różnymi prędkościami, tworząc podwójny obraz.

To znaczy dla małych ommatidii, widzianych wszechwidzącym okiem To raczej nie jest problem; Odchylenie w promieniach jest mniejsze niż w organie wyczuwającym światło.

W przypadku oczu schizoidalnych refrakcja jest większym problemem. Kryształ nie jest elastyczny, więc większe ommatidia nie mogą zmienić swojego skupienia, aby zmniejszyć efekt. Zamiast tego naukowcy odkryli, że schizoidalne oczy mają tzw Konstrukcja z dwoma soczewkami.

Oznacza to, że soczewka ma dwie warstwy, każda o innym współczynniku załamania światła, które mogą korygować refrakcję, tak jak trylobity mają wbudowane okulary. Soczewki tego typu zostały wynalezione oddzielnie przez matematyków René Descartes i Christian Huygens w XVII wiekunieświadomi, że trylobity powaliły ich ciosem.

Pomimo całego naszego zrozumienia różnych struktur oka trylobita, nadal nie do końca rozumiemy, jak działa oko schizoidalne, czy było podobne do oka umiejscowionego, czy też robiło coś innego, na przykład inna struktura zasugeruję.

Zbliżając nas do siebie, ostatnie badanie pokazuje, że schizoidalne oczy są znacznie bardziej złożone, niż myśleliśmy. Stwierdzono, że każda soczewka zakrywa własne małe oko złożone, tworząc coś w rodzaju „hiper-oka”.

Możliwe, że całkowicie się mylimy co do widzenia trylobitów. Pytania do nauki 2019 Czy kalcytowe rogówki są artefaktami procesu konserwacji, co oznacza, że ​​ich kryształowe oczy są znacznie mniej wyraźne niż wiele przypuszczeń.

Nadal nie wiemy, dlaczego pojawia się ten typ oka – jeśli w ogóle się pojawia – ani jakie przynosi korzyści, ale teraz naukowcy badają widzenie trylobitów. Nowy sposób patrzenia na to.