Deze gepantserde zeewantsen van een half miljard jaar geleden hadden 'discobol'-ogen gevuld met kleine lenzen

Trilobieten - die alomtegenwoordige, half miljard jaar oude gepantserde zeewantsen - hadden ogen die waren gefacetteerd als discoballen. Nu laten nieuwe afbeeldingen zien dat deze ogen opmerkelijk veel leken op die van bijen en libellen. 

Trilobieten waren insectachtige, veelbenige mariene geleedpotigen die verschenen tijdens de Cambrische periode (543 miljoen tot 490 miljoen jaar geleden) en ongeveer 250 miljoen jaar geleden uitstierven. Paleontologen hebben veel fossielen gevonden van de harde exoskeletten van trilobieten. En hoewel trilobietogen soms ook bewaard blijven en oppervlakkig lijken op insectenogen, wees eerdere analyse slechts op hun complexiteit.. 

Nu hebben onderzoekers voor het eerst de interne structuren beschreven waaruit de ogen van de trilobiet bestaan Aulacopleura koninckii, die ongeveer 429 miljoen jaar geleden leefde. De samenstelling en rangschikking van lichtgevoelige receptorcellen in deze lenzen boden wetenschappers een kijkje in het zicht van trilobieten, en wezen ook op de vroege evolutie van samengestelde ogen. 

Verwant: Cambrische wezens: primitief zeeleven (afbeeldingengalerij)

Hoewel het exemplaar in 1846 in de buurt van Loděnice in Tsjechië werd verzameld, is dit de eerste keer dat het bewaarde oog met microscopie in beeld is gebracht. De techniek onthulde optische eenheden genaamd ommatidia, waarvan honderden de samengestelde ogen vormen in moderne kreeftachtigen en insecten. 

Het was een uitdaging om de kleine ogen van de trilobiet te onderzoeken; A. koninckii is "nogal plat" - ongeveer 0,04 inch (1 millimeter) hoog, rapporteerden de wetenschappers in een nieuwe studie, die vandaag (13 augustus) online is gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports. Bij deze soort bevinden de twee uitstekende ovaalvormige ogen zich aan de achterkant van het hoofd en zijn ze bijzonder kwetsbaar voor beschadiging; alleen het linkeroog van het exemplaar was nog intact toen de onderzoekers het vonden.

In samengestelde ogen verwerken individuele lenzen - soms duizenden - visuele input en sturen ze signalen naar de hersenen, waarbij ze samenwerken om een ​​mozaïek van beelden te vormen. En in het enige overgebleven trilobietoog ontdekten de auteurs van het onderzoek structuren die nog steeds aanwezig zijn in moderne geleedpotige ogen. 

Elk van de ommatidia van de trilobiet bevatte acht lichtdetecterende cellen "die een soort rozet vormden", schreven de wetenschappers. De cellen waren gegroepeerd rond een doorschijnende, lichtkanaliserende cilinder, een rhabdom genaamd, en een dikke lens bedekte de ommatidia bovenaan, schreven de wetenschappers. Donkere ringen van gepigmenteerde cellen vormden een "cellulaire mand" rond de optische eenheden, en er was enig bewijs van een dunne, kristallijne kegel, "hoewel de vorm niet erg verschillend is", aldus het onderzoek.. 

Uit de studie bleek dat deze structuren samen een "klassiek samengesteld oog" vormden, dat een beetje op een discobol lijkt. Dit type samengesteld oog wordt aangetroffen bij insecten en schaaldieren die overdag actief zijn, zoals bijen en libellen. 

A. koninckii was een bodembewoner, glijdend over de zeebodem en stofzuigende deeltjes organisch materiaal. De diameter van de facetten, of ommatidia, vertelde wetenschappers ook over de habitat van de trilobiet, zei hoofdonderzoeksauteur Brigitte Schoenemann, een paleontoloog aan het Institute of Biology Education aan de Universiteit van Keulen in Duitsland..

- Deze bizarre zeemonsters heersten ooit over de oceaan

- Foto's: 'Naakte' oeroude worm gejaagd met stekelige armen

- Foto's: Schat aan zeefossielen ontdekt in Marokko

Samengestelde ogen met grote ommatidia helpen dieren bij het navigeren bij weinig licht. Maar A. koninckiiDe oogfacetten hadden elk een diameter van slechts 0,001 inch (35 micrometer) - aan de kleine kant voor samengestelde ogen. Dit betekende dat de trilobiet "zeker dagactief was en leefde in ondiepe, met licht overstroomde wateren", vertelde Schoenemann in een e-mail.. 

Het aantal facetten in elk oog gaf A. koninckii's mozaïekvisie een' resolutie 'van ongeveer 200' pixels ', die scherp genoeg zou zijn geweest om door obstakels te navigeren en roofdieren van koppotigen te vermijden, zei ze. 

Zelfs de vroegste trilobieten, die dateren van ongeveer 522 miljoen jaar geleden, vertonen tekenen van complexe samengestelde ogen, zei Schoenemann. Dit type oog is waarschijnlijk veel eerder geëvolueerd, misschien in schelploze wezens die niet fossiliseerde, voegde ze eraan toe.

De bevindingen van de wetenschappers laten zien dat de visie van de meeste moderne, dagactieve insecten en kreeftachtigen "een enorm oud en effectief systeem is, vrij onveranderd sinds onze trilobiet", zei Schoenemann..