Sammensatte øjne:Nutidens hesteskokrabbers visuelle apparat går 400 millioner år tilbage

Øjnene på den uddøde havskorpion Jaekelopterus rhenaniae har samme struktur som øjnene på moderne hesteskokrabber ( Limulidae ). De sammensatte øjne af det gigantiske rovdyr udstillede linsecylindre og koncentrisk organiserede sanseceller, der omsluttede enden af ​​en højt specialiseret celle.

Dette er resultatet af forskning Dr. Brigitte Schoenemann, professor i zoologi ved Institut for Biologididaktik ved universitetet i Köln, udført med et elektronmikroskop. Samarbejdspartnere i projektet var Dr. Markus Poschmann fra Generaldirektoratet for Kulturarv RLP, Direktoratet for Regional Arkæologi/Jordhistorie og professor Euan N.K. Clarkson fra University of Edinburgh. Resultaterne af undersøgelsen "Indsigt i de 400 millioner år gamle øjne af gigantiske havskorpioner ( eurypterida ) foreslår strukturen af ​​palæozoiske sammensatte øjne' er blevet offentliggjort i tidsskriftet Videnskabelige rapporter.

Moderne hesteskokrabbers øjne består af forbindelser, såkaldt ommatidia. I modsætning til, for eksempel, insekter, der har sammensatte øjne med en simpel linse, hesteskokrabbernes ommatidier er udstyret med en linsecylinder, der kontinuerligt bryder lyset og transmitterer det til sansecellerne.

Disse sanseceller er grupperet i form af en roset omkring en central lysleder, rabdomen, som er en del af sansecellerne og omdanner lyssignaler til nervesignaler for at overføre dem til centralnervesystemet. I centrum af denne 'lystransmitter' i hesteskokrabber er en højt specialiseret celleende, som kan forbinde naboforbindelsernes signaler på en sådan måde, at krabben opfatter konturer klarere. Dette kan være særligt nyttigt under forhold med lav sigtbarhed under vand. I tværsnittet af ommatidium, det er muligt at identificere enden af ​​denne specialiserede celle som et lyst punkt i midten af ​​rabdomen.

Brigitte Schoenemann brugte elektronmikroskoper til at undersøge fossiler Jaekelopterus rhenaniae prøver for at finde ud af, om kæmpeskorpionens sammensatte øjne og de beslægtede hesteskokrabber ligner hinanden, eller om de minder mere om insekt- eller krebsdyrøjne. Hun fandt de samme strukturer som hos hesteskokrabber. Linse cylindre, sanseceller og selv de højt specialiserede celler kunne tydeligt skelnes.

"Dette lyspunkt tilhører en speciel celle, der kun forekommer i hesteskokrabber i dag, men eksisterede tilsyneladende allerede i eurypterida , " forklarede Schoenemann. "Systemernes strukturer er identiske. Det følger heraf, at denne form for kontrastforbedring med stor sandsynlighed allerede udviklede sig for mere end 400 millioner år siden, " tilføjede hun. Jaekelopterus jagede højst sandsynligt placoderm. Her, dets visuelle apparat var tydeligvis en fordel i det grumsede havvand.

Søskorpioner, som først dukkede op for 470 millioner år siden, døde ud for omkring 250 millioner år siden, i slutningen af ​​den permiske tidsalder – sammen med omkring 95 procent af alt havliv. Nogle eksemplarer var store oceaniske rovdyr, såsom Jaekelopterus rhenaniae . Den nåede en længde på 2,5 meter og tilhørte familien af eurypterida , hesteskokrabbens uddøde slægtninge. Eurypterida er leddyr, som tilhører subphylum Chelicerata, og er derfor i familie med edderkopper og skorpioner.

Blandt leddyrene er der to store grupper:mandibulater (krebsdyr, insekter, trilobitter) og chelicerater (spinddyr som f.eks. havskorpioner). I de seneste år, Schoenemann har været i stand til at afklare øjenstrukturerne for forskellige trilobitarter og yde afgørende bidrag til forskningen i udviklingen af ​​det sammensatte øje. "Indtil for nylig, videnskabsmænd troede, at blødt væv ikke fossiler. Derfor blev disse dele af prøverne først undersøgt for ikke så længe siden, ' konkluderede hun.

De nye fund om havskorpionens øje er vigtige for udviklingen af ​​de sammensatte øjne, ikke kun af chelicerater, men også til bestemmelse af havskorpioners position i disse dyrs afstamning og til sammenligning med øjnene af den beslægtede gruppe af mandibulater.