Phacopinae pobūriui priklausę trilobitai turėjo unikalias akis, kuriose maždaug 200 didelių lęšiukų apjungdavo po mažiausiai šešias individualias facetes, kurių kiekviena, savo ruožtu, suformuodavo nuosavą mažą sudėtinę akį. Maža to, prieš 40 metų paleontologijos mėgėjo Wilhelmo Sturmerio atlikta rentgeno nuotrauka padėjo atskleisti fosilizuotus akies nervus.

Tarptautinė mokslininkų komanda Phacopina pobūriui priklausiusių trilobitų fosilijoje iš Devono periodo (390 mln. metų prieš mūsų erą) aptiko akies sistemą, kurią galima laikyti unikalia gyvūnijos pasaulyje: kiekvienas iš maždaug 200 hiperfacetinės akies lęšiukų jungė šešių normalios sudėtinės akies facečių grupę, kuri savo ruožtu sudarė atskirą sudėtinę akį.

Be hiperfacetinių akių, mokslininkai, vadovaujami biologijos mokslų daktarės Brigitte Schoenemann iš Kelno universiteto Biologijos didaktikos instituto, identifikavo struktūrą, kurią, jų manymu, galima laikyti vietiniu nervų tinklu, tiesiogiai apdorojusiu informaciją iš šios ypatingos akies, ir regos nervą, kuriuo informacija iš akies pasiekdavo smegenis.

Straipsnis, pavadinimu „390 mln. metų senumo hipersudėtinė akis iš Devono periodo fakopidų pobūrio trilobitų“ („A 390 million-year-old hyper-compound eye in Devonian phacopid trilobites“) buvo paskelbtas žurnale „Scientific Reports“, rašo scitechdaily.com.

Trilobitai buvo nariuotakojai, kadaise gyvenę pasaulio vandenynuose ir išnykę maždaug prieš 251 milijoną metų. Šis atradimas buvo padarytas po to, kai B. Schoenemann su savo kolegomis ištyrė rentgeno nuotraukas, kurias 8-ajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje padarė radiologas ir paleontologas mėgėjas Wilhelmas Sturmeris.

W. Sturmeris jau tada manė, kad siūleliai po trilobitų akimis yra nervai arba orientavimosi šviesoje sistema. B. Schoenemann rentgeno nuotraukose taip pat aptiko W. Sturmerio žymėjimus, nurodančius šešias pofacetes. Tačiau tais laikais mokslininkai netikėjo jo interpretacijomis. Dabar iš naujo išanalizavus nuotraukas ir patikrinus jas šiuolaikine kompiuterine tomografija, jo spėjimai pasitvirtino.

Dauguma trilobitų turėdavo sudėtines akis, panašias į tas, kurios būdingos šiuolaikiniams vabzdžiams: didelis kiekis šešiakampių facečių suformuodavo vieną akį. Po kiekviena facete paprastai glūdi aštuoni fotoreceptoriai. Vaizdą, gaunamą iš skirtingų facečių, galima palyginti su vaizdu kompiuterio ekrane, kurį sudaro atskiri pikseliai. Laumžirgių akys, pavyzdžiui, yra sudarytos iš beveik 10 tūkst. atskirų facečių. Kad matytųsi vientisas vaizdas, facetės turi būti labai arti viena kitos ir sujungtos neuronais.

Tačiau Phacopinae pobūrio trilobitų atveju išoriškai regimi sudėtinės akies lęšiukai yra kur kas didesni – jų skersmuo siekia 1 mm ir daugiau. Maža to, jie yra labiau nutolę vienas nuo kito. Iki šiol mokslininkai negalėjo paaiškinti šio fenomeno, nes ten, kur būtų galima pagauti šviesą, buvo eikvojama erdvė. Kadangi po lęšiuku būdavo mažas kaušelis, jie manė, jog kapsulės dugne galėjo slėptis maža tinklainė, panaši į žmonių.

Tačiau B. Schoenemann ištyrus W. Sturmerio 40 metų rentgeno atvaizdų archyvą, peršasi kitokia interpretacija – hipersudėtinės akies. Kiekvienas fakopidas turėjo po dvi akis: vieną kairėje, kitą dešinėje pusėje.

„Kiekvieną iš šių akių sudarė maždaug 200 lęšiukų iki 1 mm dydžio, – teigė B. Schoenemann. – Po kiekvienu iš šių lęšiukų tūnojo mažiausiai šešios facetės, iš kurių kiekviena priminė mažą sudėtinę akį. Taigi mes vienoje akyje turime maždaug 200 sudėtinių akių (po kiekvienu lęšiuku)“. Šios pofacetės buvo išsidėsčiusios vienu ar dviem žiedais.

„Apačioje būdavo porėtos tekstūros lizdas, kurį veikiausiai galima laikyti mažu nerviniu tinklu, apdorojančiu signalus“, – pridūrė zoologė. Paaiškėjo, kad siūleliai, kuriuos buvo aptikęs W. Sturmeris, iš tikrųjų yra nervai, jungę akis su trilobitų smegenimis. Tolesni tyrimai su šiuolaikine kompiuterine tomografija patvirtino šias struktūras.

Wilhelmas Sturmeris buvo „Siemens“ rentgeno skyriaus vadovas ir aistringas paleontologas. Sėdęs į VW mikroautobusą su rentgeno įranga, jis važinėdavo nuo vieno karjero iki kito, darydamas fosilijų rentgeno nuotraukas. Be kitų dalykų, jis po gyvūnų akimis aptiko darinius, vadinamus filamentais. Tai, jo nuomone, galėjo būti minkštųjų audinių, ypač regos nervų, fosilijos.

„Tais laikais tvyrojo sutarimas, kad fosilijose gali būti išlikę tik kaulai ir dantys – kietosios gyvų organizmų dalys, bet ne minkštieji audiniai, pavyzdžiui, žarnos ar nervai“, – aiškino B. Schoenemann.

W. Sturmerio palikimo paveldėtojas perdavė zoologei jo archyvą. Tačiau paleontologas mėgėjas teisingai buvo identifikavęs ne tik regos nervą. „Ant rentgeno negatyvo raudonu rašikliu buvo nupiešta strėlytė, rodanti į šešių apatinių facečių struktūrą po pagrindiniu lęšiuku. Tai veikiausiai reiškia, kad W. Sturmeris jau buvo pastebėjęs hipersudėtinę akį“, – pažymėjo ji.

Tačiau tuo metu mokslininkai laikėsi nuomonės, kad nervai negali fosilizuotis, ir kad natūraliose regos sistemose neegzistuoja šviesolaidžiai. Optinis pluoštas buvo atrastas tik 9-ajame dešimtmetyje sudėtinėse giliųjų vandenų krabų akyse.

Šių trilobitų „hiperakis“ galėjo reikšti evoliucinę adaptaciją prie mažai šviesos gaunančių aplinkos sąlygų, mano B. Schoenemann. Dėl tokio sudėtingo regos aparato tokios akys galėjo būti kur kas jautresnės šviesai negu normalios trilobitų akys.

„Taip pat tikėtina, kad atskiri akies komponentai atliko skirtingas funkcijas, pavyzdžiui, sustiprindavo kontrastą ar padėdavo suvokti skirtingas spalvas“, – sakė biologė. Iki šiol tokios akys buvo aptiktos tik pas trilobitus, priklausančius Phacopinae pobūriui.

„Tai unikali sandara gyvūnijos karalystėje“, – reziumavo ji. Evoliucijos eigoje ši akies sistema neišliko, nes Phacopinae pobūrio trilobitai išnyko Devono periodo pabaigoje prieš 360 mln. metų.

Komentarai ()