它们可能看起来不像你见过的最具表现力的眼睛---但已灭绝三叶虫的珠状眼睛有很多话要说。 最近,它们给了我们一些关于视觉演化的新见解。
三叶虫是化石记录中最早发展出复杂眼睛的动物之一(相对于作为早期眼睛的光敏感点)。 因此,了解三叶虫的视觉也意味着了解眼睛本身的起源。 甚至有人假设,三叶虫的视觉促使它们的猎物的身体结构发生了快速变化,因为猎物进化以逃避有视力的捕食者,从而推动了寒武纪大爆发。
三叶虫有复眼,类似于今天的昆虫和甲壳类动物。 我们知道这一点,因为三叶虫的晶状体由方解石构成,所以它们经常与三叶虫的其余外骨骼一起化石化。
但在晶状体下面是感觉细胞,它将视觉连接到大脑。 这些感觉细胞,像其他软组织一样,很少被化石化。 因此,到目前为止,观察三叶虫的眼睛是如何连接到它们的大脑中是不可能的。
但是,化石保存的一个偶然因素,加上一些最先进的技术,现在使科学家能够看到三叶虫眼睛的内部。 事实证明,附着在三叶虫遗骸上的细菌在眼睛表面沉积了一层薄薄的矿物质,研究人员上个月在《科学报告》中报道。 即使细胞本身分解后,这种痕迹外壳仍然存在。
通过使用世界上最强大的 X 射线机之一,研究人员能够以细胞水平观察这些化石遗骸,并首次绘制了三叶虫整个视觉系统的图谱。
研究结果表明,三叶虫拥有并列眼。并列眼是最常见的眼睛形式,并且可能是复眼的祖先形式。今天的许多昆虫都有并列眼(更先进的复眼)和单眼(主要感知光线的简单眼睛)。但是一些节肢动物,比如蜘蛛,它们的整个眼睛都是由单眼构成的。
这使得三叶虫眼睛最接近的活体类似物是鲎Limulus的眼睛。 Limulus通常被认为是“活化石”,因此可能保留了这种古老的视觉系统。 对其他三叶虫眼睛的精细研究可能有助于我们绘制这些生物的进化树,并更好地了解第一个眼睛是在哪里和什么时候发展起来的,以及它们是如何导致我们今天在动物身上看到的各种各样的眼睛类型的。 下次你凝视鲎的眼睛时,值得思考一下。
Zina Deretsky插图
图片由Chuck Wagner / Shutterstock提供














