不起眼的三叶虫是一种数亿年前在海洋中游泳的头盔状生物,它隐藏着一个非凡的秘密——一种在动物王国中从未见过的“超级眼睛”。
三叶虫是主宰古生代动物群的已灭绝的节肢动物,自从它们在大约5.23亿年前出现后,就配备了精致的复眼。今天的节肢动物,如蜻蜓和螳螂虾,也以其强大的复眼而闻名,复眼由无数个称为小眼的眼小平面组成,每个小平面都有自己的晶状体,就像一个迪斯科球。
但是,根据德国科隆大学新发现,来自 Phacops家族的三叶虫的复眼比现代节肢动物的近亲要大得多,也更复杂。他们的每只眼睛(左一右一)都装有数百个镜片。这些主晶状体直径近一毫米,比典型节肢动物的大数千倍。
通过仔细研究X 射线图像,研究人员发现某些三叶虫物种——与马蹄蟹有远亲关系的已灭绝节肢动物——具有“超级复眼”。这一超级系统由数百个小复眼、它们自己的神经网络来处理和发送信号以及多个视神经,研究人员表示,这种超复眼的系统发育位置,以及它的神经元结构在动物界内都是独一无二的。大量的状体分别覆盖在200多只的六边形复眼,形成一只复眼本身。现代的昆虫的复眼中有几万只小眼,而三叶虫的一只眼睛中,却包含了200多只复眼!
phacopid 三叶虫视觉单位的结构,图源论文
三叶虫是从寒武纪早期(5.21 亿年前)到二叠纪末期(2.52 亿年前)生活在海底的生物。有些可能是捕食水生蠕虫的食肉动物,但大多数是食腐动物或浮游生物。这些遗骸常见于寒武纪时期的石灰岩中。早在1970年代,生物学家威廉·斯托默(Wilhelm Stürmer)就曾提出过三叶虫的眼睛下方拥有神经细丝,然而当时无人相信他,还受到了科学家同僚的嘲笑。直到1986年,在非议中去世的斯托默仍然坚信着这一理论。在35年后的今天,他的理论终于被证明是正确的。
该研究题为"A 390 million-year-old hyper-compound eye in Devonian phacopid trilobites",于9月30日发表于Science Reports期刊上。
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论文原文
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