Utrolig vision i ældgamle havdyr drev et evolutionært våbenkapløb

Gamle dybhavsdyr kaldet radiodonts havde et utroligt syn, der sandsynligvis drev et evolutionært våbenkapløb ifølge ny forskning offentliggjort i dag.

Den internationale undersøgelse, ledet af professor John Paterson fra University of New Englands Palaeoscience Research Center, i samarbejde med University of Adelaide, South Australian Museum og The Natural History Museum (UK), fandt ud af, at radiodonts udviklede sofistikerede øjne for over 500 millioner år siden, med nogle tilpasset det svage lys på dybt vand.

"Vores undersøgelse giver kritisk ny information om udviklingen af ​​de tidligste havdyrs økosystemer, " sagde professor Paterson. "Isærligt, det understøtter ideen om, at vision spillede en afgørende rolle under den kambriske eksplosion, en afgørende fase i historien, da de fleste større dyregrupper først dukkede op under et hurtigt udbrud af evolution for over en halv milliard år siden."

Radiodonts, betyder "strålende tænder", er en gruppe leddyr, der dominerede havene for omkring 500 millioner år siden. De mange arter deler et lignende kropslayout bestående af et hoved med et par store, segmenterede vedhæng til at fange bytte, en cirkulær mund med takkede tænder, og en blækspruttelignende krop. Det virker nu sandsynligt, at nogle boede på dybder ned til 1000 meter og havde udviklet sig store, komplekse øjne for at kompensere for manglen på lys i dette ekstreme miljø.

"Da komplekse visuelle systemer opstod, dyr kunne bedre fornemme deres omgivelser, " Professor Paterson forklarede. "Det kan have ført til et evolutionært våbenkapløb mellem rovdyr og bytte. Når først er etableret, vision blev en drivkraft i evolutionen og hjalp med at forme den biodiversitet og økologiske interaktioner, vi ser i dag."

Nogle af de første radiodont-fossiler, der blev opdaget for over et århundrede siden, var isolerede kropsdele, og indledende forsøg på rekonstruktioner resulterede i "Frankensteins monstre".

Men i løbet af de sidste par årtier har mange nye opdagelser - inklusive hele radiodont-kroppe - givet et klarere billede af deres anatomi, mangfoldighed og mulige livsstile.

Medforfatter, Lektor Diego García-Bellido fra University of Adelaide og South Australian Museum, sagde det rige skatkammer af fossiler ved Emu Bay Shale på det sydlige Australiens Kangaroo Island i særdeleshed har bidraget til at opbygge et klarere billede af Jordens tidligste dyr.

"Emu Bay Shale er det eneste sted i verden, der bevarer øjne med linser af kambriske radiodonts. De mere end tredive eksemplarer af øjne, vi nu har, har kastet nyt lys over økologien, adfærd og udvikling af disse, de største dyr i live for en halv milliard år siden, " sagde A/Prof. García-Bellido.

I 2011 holdet udgav to artikler i tidsskriftet Natur på fossile sammensatte øjne fra den 513 millioner år gamle Emu Bay Shale på Kangaroo Island.

Det første papir om dette emne dokumenterede isolerede øjenprøver på op til en centimeter i diameter, men holdet var ikke i stand til at tildele dem til en kendt leddyrart. Den anden avis rapporterede de stilkede øjne af Anomalocaris, et toprovdyr på op til en meter i længden, meget detaljeret.

"Vores nye undersøgelse identificerer ejeren af ​​øjnene fra vores første papir fra 2011:'Anomalocaris' briggsi - der repræsenterer en ny slægt, der endnu ikke er formelt navngivet, " sagde Prof. Paterson.

"Vi opdagede meget større eksemplarer af disse øjne på op til fire centimeter i diameter, der har en karakteristisk 'akut zone', som er et område med forstørrede linser i midten af ​​øjets overflade, der forbedrer lysindfangning og opløsning."

De store linser af 'Anomalocaris' briggsi antyder, at den kunne se i meget svagt lys i dybden, ligner amfipode krebsdyr, en type reje-lignende væsen, der findes i dag. De frillede rygsøjler på dens vedhæng filtrerede plankton, som den opdagede ved at kigge opad.

Dr. Greg Edgecombe, forsker ved Naturhistorisk Museum, London og medforfatter til undersøgelsen, tilføjede, at de sydaustralske radiodonter viser, at de forskellige fodringsstrategier, der tidligere er angivet af vedhængene - enten til at fange eller filtrere bytte - er parallelt med forskelle i øjnene.

"Rovdyret har øjnene fastgjort til hovedet på stilke, men filterføderen har dem på overfladen af ​​hovedet. Jo mere vi lærer om disse dyr, jo mere forskelligartet er deres kropsplan og økologi, " sagde Dr. Edgecombe.

"De nye prøver viser også, hvordan øjnene ændrede sig, efterhånden som dyret voksede. Linserne dannede sig ved øjenkanten, vokser sig større og stigende i antal i store eksemplarer - ligesom i mange levende leddyr. Den måde, sammensatte øjne vokser på, har været konsekvent i mere end 500 millioner år."