Sammensatte øjne er en kontinuerlig egenskab ved evolution

Dr. Brigitte Schoenemann (University of Cologne) og hendes kolleger Helje Pärnaste (Tallinn, Estland), og Euan Clarkson (Edinburgh, Skotland) er det lykkedes at optrevle strukturen og funktionen af ​​det ældste kendte sammensatte øje. Forskerne brugte en usædvanligt velbevaret fossil trilobit (Schmidtiellus reetae), som er over en halv milliard år gammel, viser cellestrukturen af ​​et sammensat øje. Det viser ikke kun, hvordan dette øje blev konstrueret, men også dens funktion, dens ydeevne, og hvordan det adskiller sig fra nutidige sammensatte øjne. Resultaterne viser, at moderne sammensatte øjne virker på en påfaldende måde som for en halv milliard år siden. De er meget konservative i deres opbygning – og det med stor succes. "Princippet om det moderne sammensatte øje går sandsynligvis tilbage til før tiden for vores første fossile optegnelser. For en halv milliard år siden, det var i den tidlige udviklingsfase, og med vores arbejde er det lykkedes os at afdække de første synlige trin i dette ekstremt succesrige visuelle princip, " siger Schoenemann.

Øjet tilhører en trilobit fundet i Estland, en uddød antropod, der levede i palæozoikums oceaner. Fundene fra dette geologiske lag har bragt de allerførste fossiler af komplekse dyr frem i lyset. Trilobitens højre øje er let slidt, giver mulighed for udsigt til dens indre. Det er et typisk sammensat øje bestående af cirka 100 underenheder placeret relativt langt fra hinanden i forhold til moderne former. Forfatterne var i stand til at vise, at hver af disse underenheder (ommatidia) består af omkring otte sensoriske celler - ligesom moderne sammensatte øjne - grupperet omkring en central rabdom, en lysledende modtagelig struktur. Sidstnævnte indeholder de visuelle pigmenter og formidler lysstyrken af ​​det omgivende miljø til dyrets centralnervesystem. "Imidlertid, i modsætning til biers moderne sammensatte øjne, guldsmede, og mange krabber, dette meget gamle sammensatte øje har ikke en linse, " Schoenemann forklarer. "Dette skyldes sandsynligvis det faktum, at disse ret blødskallede antropoder manglede det nødvendige lag i deres skal, der var ansvarlig for linsedannelse."

De fysiske træk ved den centrale rabdom sikrer, at hvert element i det sammensatte øje har et begrænset synsfelt, og at dyrets samlede synsindtryk allerede har den mosaikagtige karakter af et moderne sammensat øje. Præcisionen af ​​et sådant øje kan bestemmes af antallet af dets elementer - ligesom antallet af pixels bestemmer præcisionen af ​​en computergrafik. "Med cirka 100" pixel, " dette øjes ydeevne, der går mere end en halv milliard år tilbage, er bestemt ikke enestående. Men det var tilstrækkeligt til at give trilobitten information om bevægelse i dens synsfelt, for eksempel nærmer sig rovdyr. Den kunne groft skelne fordelingen af ​​lys i sine omgivelser eller undgå forhindringer på sin vej, " siger Schoenemann.

Biologen og hendes team kunne også vise, at kun få millioner år efter Schmidtiellus, nye og forbedrede sammensatte øjne med højere opløsning udviklet i en anden trilobit fra den baltiske region:Holmia kjerulfi. Udførelsen af ​​denne arts øjne nærmede sig endda den for moderne guldsmede. En fysisk analyse af de sammensatte øjne af begge trilobitter viste, at organismen beboede lyst vand, højst sandsynligt kystnære hylderegioner i et palæozoisk hav.