Gli antichi trilobiti avevano occhi di cristallo, ancora un mistero: ScienceAlert

Gli antichi trilobiti avevano occhi di cristallo, ancora un mistero: ScienceAlert

La natura ha provato alcuni approcci selvaggi ai problemi della vita nel corso dei secoli, e questo è vero per la visione.

Forse uno dei primi esempi di occhio complesso si basava su un materiale alquanto insolito per mettere a fuoco la luce, un materiale che non si trova negli organismi moderni. Gli occhi appartengono a un gruppo estinto di animali chiamato trilobitiE i loro occhi erano fatti di un cristallo duro, un minerale noto come calcite, una strana piccola anomalia che ci offre una finestra su come questi primi animali percepivano il mondo che li circondava.

I trilobiti si estinsero circa 250 milioni di anni fa, ma esistevano circa 300 milioni di anni prima. Ci sono anche molti piani corporei a tre lobi nei reperti fossili, che indicano che quei 300 milioni di anni fa ebbero molto successo. E poiché i loro strani occhi erano fatti di pietra, sono splendidamente conservati nei numerosi fossili che si lasciano alle spalle.

Un fossile di trilobite a scorrimento. (Brian Jones/Flickr/CC BY-NC-ND2)

È così che sappiamo che ce l’hanno i trilobiti occhi composti Come gli insetti, è costituito da gruppi di unità di fotorecettori chiamati fotorecettori ommatidiaOgnuno ha i propri fotorecettori e lenti. Gli esami delle sezioni fratturate delle lenti fossilizzate rivelano la presenza di un materiale cristallino costituito da calcite.

La calcite pura è trasparente, quindi, in teoria, la luce può attraversarla e concentrarsi, dove i fotorecettori possono rilevarla. Come per vedere gli insetti, eccolo lì Molto probabilmente un compromesso: Potrebbe non aver visto trilobiti con una risoluzione spaziale così elevata, ma era particolarmente sensibile al movimento.

C’erano tre tipi di questi occhi trilobiti. Il più antico e più comune è il tipo noto come Olocroalein cui i piccoli ommatidi erano ricoperti da un’unica membrana corneale, con le lenti adiacenti a diretto contatto tra loro.

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L’occhio da fionda si vede solo in famiglia Udiskiday; Le piccole lenti sono coperte da una sottile cornea.

Infine, l’occhio schizofrenico si vede solo dentro Vakobina monotono. Le lenti sono più grandi, ampiamente separate e ciascuna ha la propria cornea. Gli scienziati pensano che fossero probabili, Alto grado di specializzazione.

L’occhio olocrale è molto simile all’occhio moderno Occhi che guardano È stato visto in alcuni insetti e crostacei e gli scienziati ritengono che abbia funzionato in modo simile. Ogni omatidio funziona individualmente e la foto che vede l’insetto lo è Mosaico per tutte le immagini combinate.

Occhi trilobati. (Clarkson et al Struttura degli artropodi. Dave.2006)

Tuttavia, le cose si fanno un po’ complicate con la calcite. La calcite ha una delle rifrazioni più forti in natura. Ciò significa che ha due indici di rifrazione; Sarà leggero diviso due volte Mentre attraversa la calcite, i due raggi viaggiano a velocità diverse, producendo una doppia immagine.

Per piccoli ommatidi, come si vede nell’occhio onniveggente, cioè Non è probabile che sia un problema; La deviazione dei raggi è inferiore a quella dell’organo sensibile alla luce.

Per gli occhi schizoidi, la rifrazione è più un problema. Il cristallo non è flessibile, quindi gli ommatidi più grandi non possono cambiare la loro messa a fuoco per ridurre l’effetto. Invece, gli scienziati hanno scoperto che gli occhi schizoidi hanno ciò che è noto come a Struttura a doppia lente.

Ciò significa che l’obiettivo ha due strati, ciascuno con un diverso indice di rifrazione, che possono correggere la rifrazione, proprio come i trilobiti hanno gli occhiali incorporati. Lenti di questo tipo sono state inventate separatamente dai matematici René Descartes e Christian Huygens nel Seicentoignaro che i trilobiti li avevano messi fuori combattimento con il pugno.

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Occhio trilobato Erbenochile Erbeni Aveva un paracadute incorporato. (Moses Direct Ltd/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0)

Nonostante tutta la nostra comprensione delle diverse strutture dell’occhio del trilobite, non comprendiamo ancora del tutto come funziona l’occhio schizoide, se fosse simile a un locus eye o facesse qualcosa di diverso, come diversa struttura suggerirò.

Avvicinandoci, uno studio recente mostra che gli occhi schizoidi sono molto più complessi di quanto pensassimo. Si scopre che ogni lente copre il proprio piccolo occhio composto, formando una sorta di “iper-occhio”.

Potrebbe essere possibile che ci sbagliamo completamente sulla visione dei trilobiti. Domande di studio 2019 Se le cornee di calcite siano artefatti di un processo di conservazione, il che significa che i loro occhi di cristallo sono molto meno distinti di molte congetture.

Non sappiamo ancora perché appaia questo tipo di occhio – ammesso che appaia – o quali benefici conferisca, ma ora gli scienziati stanno studiando la visione dei trilobiti. Un nuovo modo di vederla.

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