Международная исследовательская группа обнаружила уникальную для животного мира систему глаз у трилобитов подотряда Phacopina из девонского периода (390 миллионов лет до н.э.): каждая из примерно 200 линз гиперфасеточного глаза охватывает группу из шести обычных фасеток, образуя сложный глаз.
Помимо гиперфасеточных глаз, исследователи под руководством зоолога доктора Бригитты Шонеманн из Института дидактической биологии Кельнского университета выявили структуру, которая, по их мнению, является локальной нейронной сетью, непосредственно обрабатывавшей информацию от этого особого глаза, и зрительный нерв, передававший информацию от глаза к мозгу.
Трилобиты – это членистоногие, которые когда-то жили в мировом океане и вымерли около 251 миллиона лет назад. Открытие было сделано, когда Шонеманн и ее коллеги изучили рентгеновские снимки, сделанные радиологом и палеонтологом-любителем Вильгельмом Штюрмером в 1970-х годах. Штюрмер уже считал, что нити под глазами трилобита были нервами или световодной системой. Однако ученые того времени не поверили его интерпретации. Но теперь повторное изучение изображений и проверка с помощью современной компьютерной томографии позволили подтвердить его предположения.
У большинства трилобитов были сложные глаза, похожие на те, что и сегодня встречаются у насекомых: большое количество шестиугольных граней образуют глаз. Обычно под каждой гранью находится восемь фоторецепторов, что сравнимо с изображением на экране компьютера, которое создается из отдельных пикселей. У стрекоз, например, насчитывается до десяти тысяч отдельных фасеток. Чтобы создать когерентное изображение, фасетки должны находиться очень близко друг к другу и быть соединены нейронами.
Однако у трилобитов из подотряда Phacopinae внешне видимые линзы сложных глаз гораздо больше, до 1 мм в диаметре и более. Кроме того, они расположены дальше друг от друга. До сих пор ученые не могли объяснить это тем, что в местах, где можно было бы улавливать свет, зря пропадает пространство. Поскольку под линзой находится маленькая чашечка, они предполагали, что на дне капсулы находится маленькая сетчатка, сравнимая с сетчаткой человека.
Анализ 40-летнего рентгеновского архива Вильгельма Штюрмера, проведенный доктором Шенеманом, позволяет теперь предположить другую интерпретацию: гиперкомпартментные глаза.
“Каждый из этих глаз состоял примерно из 200 линз размером до 1 мм. – рассказывает Шенеманн. – Под этими линзами, в свою очередь, находилось не менее 6 фасеток, каждая из которых в совокупности снова составляла маленький сложный глаз. Таким образом, в одном глазу мы имеем около 200 сложных глаз (по одному под каждой линзой). Эти субфасетки находятся либо в одном кольце, либо в двух кольцах. Под ними было гнездо, похожее на пену, которое, вероятно, являлось небольшой нейронной сетью для обработки сигналов”.
Нити, обнаруженные Штюрмером, на самом деле были нервами, ведущими от глаз к мозгу трилобита. Дальнейшее изучение с помощью современной компьютерной томографии подтвердило наличие этих структур.
Статья “Гиперкомплексный глаз в девонских факопидовых трилобитах возрастом 390 миллионов лет” была опубликована в журнале Scientific Reports.
