Starověcí trilobiti měli křišťálové oči, stále záhadou: ScienceAlert

Příroda v průběhu věků vyzkoušela některé divoké přístupy k životním problémům, a to platí i pro vidění.

Možná jeden z prvních příkladů složitého oka se spoléhal na poněkud neobvyklý materiál pro zaostření světla, materiál, který se v moderních organismech nenachází. Oči patří do vyhynulé skupiny živočichů tzv trilobitiA jejich oči byly vyrobeny z tvrdého krystalu, minerálu známého jako kalcit – zvláštní malá anomálie, která nám poskytuje okno do toho, jak tato raná zvířata vnímala svět kolem sebe.

Trilobiti vyhynuli asi před 250 miliony let, ale existovali asi 300 milionů let před tím. Ve fosilním záznamu je také mnoho plánů třílaločných těles, což naznačuje, že ty před 300 miliony let byly velmi úspěšné. A protože jejich podivné oči byly z kamene, jsou krásně zachovány v mnoha fosiliích, které po sobě zanechávají.

Tak víme, že to mají trilobiti složené oči Stejně jako hmyz se skládá ze skupin fotoreceptorových jednotek nazývaných fotoreceptory ommatidiaKaždý z nich má své vlastní fotoreceptory a čočky. Zkoumání zlomených částí fosilizovaných čoček odhalilo přítomnost krystalického materiálu vyrobeného z kalcitu.

Čistý kalcit je průhledný, takže teoreticky jím může procházet světlo a zaostřovat, kde ho mohou detekovat fotoreceptory. Stejně jako při pohledu na hmyz to bylo S největší pravděpodobností obchod: Možná neviděla trilobity s tak vysokým prostorovým rozlišením, ale byla obzvláště citlivá na pohyb.

Existovaly tři typy těchto trilobitích očí. Nejstarší a nejběžnější je typ známý jako Holochroálníve kterém byly malé ommatidia pokryty jedinou rohovkovou membránou, přičemž sousední čočky byly v přímém vzájemném kontaktu.

Závěsné oko je vidět pouze v rodině Udiskiday; Malé čočky jsou pokryty tenkou rohovkou.

Konečně, schizofrenní oko je vidět pouze v Vakobina monotónní. Čočky jsou větší, široce oddělené a každá má svou rohovku. Vědci se domnívají, že byly pravděpodobné, Vysoký stupeň specializace.

Holokrální oko je nejvíce podobné modernímu oku Oči sledující Bylo to vidět u některých druhů hmyzu a korýšů a vědci se domnívají, že to fungovalo podobným způsobem. Každé omatidium funguje samostatně a fotografie, kterou hmyz vidí, je Mozaika pro všechny obrázky dohromady.

S kalcitem je to však trochu složitější. Kalcit má jeden z nejsilnějších lomů v přírodě. To znamená, že má dva indexy lomu; Bude světlo dvakrát rozdělit Při průchodu kalcitem se oba paprsky pohybují různými rychlostmi a vytvářejí dvojitý obraz.

U malých ommatidií, jak je vidět vševidoucím okem, tzn Není pravděpodobné, že by to byl problém; Odchylka paprsků je menší než odchylka orgánu snímajícího světlo.

U schizoidních očí je refrakce spíše problémem. Krystal není pružný, takže větší ommatidia nemohou změnit své zaměření, aby se účinek snížil. Místo toho vědci zjistili, že schizoidní oči mají to, co je známé jako a Struktura duální čočky.

To znamená, že čočka má dvě vrstvy, každou s jiným indexem lomu, které mohou korigovat lom světla, stejně jako trilobiti mají zabudované brýle. Čočky tohoto typu byly vynalezeny samostatně matematiky René Descartes a Christian Huygens v sedmnáctém stoletíNevěda, že je trilobiti vyrazili úderem.

Přes veškeré naše chápání různých struktur trilobitího oka stále plně nerozumíme tomu, jak schizofrenní oko funguje, zda bylo podobné oku lokusu nebo dělalo něco jiného, ​​jako např. odlišná struktura navrhnu.

Nedávná studie ukazuje, že schizoidní oči jsou mnohem složitější, než jsme si mysleli. Zjistilo se, že každá čočka zakrývá své vlastní malé složené oko a vytváří jakési „hyper-oko“.

Je možné, že se ve vidění trilobitů úplně mýlíme. Studijní otázky 2019 Zda jsou kalcitové rohovky artefakty konzervačního procesu, což znamená, že jejich křišťálové oči jsou mnohem méně výrazné než mnoho dohadů.

Stále nevíme, proč se tento typ oka objevuje – pokud se vůbec objevuje – nebo jaké výhody přináší, ale nyní vědci studují vidění trilobitů. Nový způsob, jak se na to dívat.