泥盆纪三叶虫Phacopid具有独特的Hyper-复眼

10月1日,2021年 恩里科·德拉萨罗
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三叶虫是占主导地位的古生代的动物群灭绝的节肢动物。由于他们的出现5.23亿年前,他们配备了精致的复眼。虽然他们大多拥有并列复眼,可媲美许多甲壳类动物的复眼和今天生活的昆虫,亚目的三叶虫Phacopina住那3.9亿年前开发的所谓Schizochroal的眼睛-非典型的大眼睛,镜片很宽,眼睛之间的间隙很宽。新的研究表明,这些复眼是高度复杂的系统——超复眼在每个大晶状体下面隐藏着一个单独的复眼。

Phacops geesops,一种生活在泥盆纪的三叶虫;这种动物的眼睛由200个单透镜组成,横跨6个小平面,每个小平面又构成了一只眼睛。图片来源:Brigitte Schoenemann。

Phacops geesops,在泥盆纪时期,过着三叶虫物种;这种动物的眼睛由200个单透镜组成,横跨6个小平面,每个小平面又构成了一只眼睛。图片来源:Brigitte Schoenemann。

“大多数三虫都与今天仍然存在的那些复合眼睛类似:大量的六角形面部形成眼睛。每个方面都有八个感光感,“科隆大学动物学系,神经生物学/动物生理学和生物学教育系的研究员Brigitte Schoenemann博士说,和她的同事。raybetapp下载

“就像电脑屏幕上由单个像素组成的图像一样,图像也是由单个面组成的。蜻蜓有多达1万个独立的平面。”

“为了产生连贯的图像,平面必须非常接近,并由神经元连接。”

“然而,在三叶虫亚目中,复眼的外部可见晶状体要大得多,直径可达1毫米以上。此外,它们之间的距离也更远了。”

在这项新研究中,舍内曼博士和合著者分析了威廉·Stürmer拍摄的x射线图像。威廉·Stürmer是业余古生物学家,也是20世纪70年代化石x射线分析的先驱。

研究人员发现,在phacopid三叶虫的schizochroal眼睛方面比大多数三叶虫眼少很多,但能达到直径为2毫米多,而且有广泛的空隙之间。

他们发现,在每个大晶状体下面都有一个完整的小复眼,所以总的来说,就形成了一个超复眼,在一个眼睛系统中有几十个复眼,在某些情况下,一个眼睛系统中有数百个复眼。

Phacopid TriLobites的视觉单元的结构。图像信用:Schoenemann等,DOI:10.1038 / S41598-021-98740-Z。

Phacopid TriLobites的视觉单元的结构。图片来信:Schoenemann。,DOI:10.1038 / s41598-021-98740-z。

“每粒素都有两只眼睛,一个在左边一个,一个在右边,”Schoenemann博士说。

“这些眼睛中的每一个由约200个镜头组成,尺寸约为1毫米。”

“在每个晶状体下面,依次放置至少6个平面,每个平面又合在一起组成了一个小复眼。”

“我们每只眼睛大约有200个复眼(每个晶状体下有一个复眼)。这些副面要么排成一个环,要么排成两个环。”

“下面坐着一个泡沫状窝那可能是处理信号的小神经网络。”

据该团队称,Phacopid TriLobites的超复方眼睛可能是在低光条件下对寿命的进化适应性。

“凭借其高度复杂的视觉设备,它可能比普通的三叶虫眼睛更敏感,”Schoenemann博士说。

“这也有可能是眼睛的各个组件所执行的不同功能,从而使得,例如,对比度增强或不同颜色的感知。”

“到目前为止,这种眼睛只发现了三洛鸟亚泊帕帕帕那,”她说。

“这在动物王国里是独一无二的。在进化过程中,这个眼睛系统没有延续下去,因为三叶虫亚目Phacopina在3.6亿年前的泥盆纪末期灭绝了。”

这一发现被报道在在杂志中科学报告

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B. Schoenemann.2021.泥盆纪菱形三叶虫中3.9亿年前的超复眼。科学培训11, 19505;doi: 10.1038 / s41598 - 021 - 98740 - z

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