Questi insetti marini corazzati di mezzo miliardo di anni fa avevano gli occhi da palla da discoteca pieni di minuscole lenti

I trilobiti - quegli onnipresenti insetti marini corazzati di mezzo miliardo di anni - avevano occhi sfaccettati come palle da discoteca. Ora, nuove immagini rivelano che questi occhi erano notevolmente simili a quelli delle api e delle libellule. 

I trilobiti erano artropodi marini dalle molte zampe simili a insetti che apparvero durante il periodo Cambriano (da 543 milioni a 490 milioni di anni fa) e si estinsero circa 250 milioni di anni fa. I paleontologi hanno trovato molti fossili dei duri esoscheletri dei trilobiti. E sebbene a volte anche gli occhi trilobiti siano preservati e abbiano una somiglianza superficiale con gli occhi degli insetti, l'analisi precedente ha semplicemente accennato alla loro complessità. 

Ora, per la prima volta, i ricercatori hanno descritto le strutture interne che costituivano gli occhi del trilobite Aulacopleura koninckii, vissuto circa 429 milioni di anni fa. La composizione e la disposizione delle cellule del recettore fotosensibile in queste lenti ha offerto agli scienziati uno sguardo alla visione dei trilobiti e ha anche accennato alla prima evoluzione degli occhi composti. 

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Sebbene il campione sia stato raccolto nel 1846 vicino a Loděnice nella Repubblica Ceca, questa è la prima volta che il suo occhio preservato è stato ripreso utilizzando la microscopia. La tecnica ha rivelato unità ottiche chiamate ommatidi, centinaia delle quali costituiscono gli occhi composti nei moderni crostacei e insetti. 

Esaminare i minuscoli occhi del trilobite era una sfida; A. koninckii è "piuttosto piatto" - circa 0,04 pollici (1 millimetro) di altezza, hanno riferito gli scienziati in un nuovo studio, pubblicato online oggi (13 agosto) sulla rivista Scientific Reports. In questa specie, i due occhi sporgenti di forma ovale si trovano nella parte posteriore della testa e sono particolarmente vulnerabili ai danni; solo l'occhio sinistro del campione era ancora intatto quando i ricercatori lo hanno trovato.

Negli occhi composti, le singole lenti, a volte migliaia, elaborano l'input visivo e inviano segnali al cervello, lavorando insieme per formare un mosaico di immagini. E all'interno del singolo occhio trilobite rimanente, gli autori dello studio hanno rilevato strutture che sono ancora presenti nei moderni occhi di artropodi. 

Ciascuno degli ommatidi del trilobite conteneva otto cellule che rilevano la luce "formando una specie di rosetta", hanno scritto gli scienziati. Le cellule erano raggruppate attorno a un cilindro traslucido che canalizza la luce chiamato rabdom, e una lente spessa copriva gli ommatidi nella parte superiore, hanno scritto gli scienziati. Gli anelli scuri di cellule pigmentate formavano un "cesto cellulare" attorno alle unità ottiche, e c'erano alcune prove di un cono sottile e cristallino, "sebbene la sua forma non sia molto distinta", secondo lo studio. 

Lo studio ha scoperto che insieme, queste strutture formavano "un classico occhio composto di apposizione", che assomiglia un po 'a una palla da discoteca. Questo tipo di occhio composto si trova in insetti e crostacei attivi durante il giorno, come api e libellule. 

A. koninckii era un abitante del fondo, che scivolava sul fondo del mare e aspirava particelle di materiale organico. Il diametro delle sfaccettature, o ommatidi, ha anche detto agli scienziati dell'habitat del trilobite, ha detto l'autore principale dello studio Brigitte Schoenemann, paleontologa dell'Istituto di educazione alla biologia dell'Università di Colonia in Germania.

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Gli occhi composti con grandi ommatidi aiutano gli animali a navigare in condizioni di scarsa illuminazione. Ma A. koninckiiLe sfaccettature dell'occhio misuravano ciascuna solo 0,001 pollici (35 micrometri) di diametro - sul lato più piccolo per gli occhi composti. Ciò significava che il trilobite "era sicuramente attivo durante il giorno e viveva in acque poco profonde e inondate di luce", ha detto Schoenemann in una e-mail. 

Il numero di sfaccettature in ciascun occhio ha dato A. koninckiiLa visione a mosaico di una "risoluzione" di circa 200 "pixel", che sarebbe stata abbastanza nitida da consentire di superare gli ostacoli ed evitare i predatori di cefalopodi, ha detto. 

Anche i primi trilobiti, risalenti a circa 522 milioni di anni fa, mostrano segni di avere occhi composti complessi, ha detto Schoenemann. Questo tipo di occhio probabilmente si è evoluto molto prima, forse in creature senza guscio che non si sono fossilizzate, ha aggiunto.

Le scoperte degli scienziati mostrano che la visione della maggior parte degli insetti e dei crostacei attivi nei giorni nostri "è un sistema enormemente antico ed efficace, del tutto immutato dai tempi del nostro trilobite", ha detto Schoenemann.