Обнаружены новые глаза у трилобитов

Исследование, проведённое доктором Бриджит Шёнеманн из Института зоологии Кёльнского университета и профессором доктором Юаном Кларксоном из Эдинбургского университета, показало, что у доисторических морских существ — трилобитов — помимо фасеточных глаз были так называемые медианные глаза, одиночные глаза на лбу.

Такие одиночные глаза встречаются у всех членистоногих, а также у многих родственников вымерших трилобитов. Обычно это небольшие чашевидные глазки (оцеллии), иногда даже снабжённые линзами, и не слишком отличающиеся от человеческих глаз. Эти медианные глаза типичны для всех членистоногих, но не были обнаружены у трилобитов, несмотря на 150 лет исследований.

Учёные предполагают, что эти глаза были характерны для личиночной стадии животных. Одиночные глаза располагались под прозрачным слоем панциря, который становился непрозрачным в процессе фоссилизации. Оба обстоятельства способствовали тому, что оцеллии не были обнаружены до сих пор. Исследователи также обнаружили медианные глаза у других, возрастом примерно 500 миллионов лет, членистоногих.

В зависимости от своего эволюционного статуса эти членистоногие имели разное количество медианных глаз. В будущем количество и форма одиночных глаз помогут классифицировать эволюционный статус отдельных видов членистоногих. Результаты исследования опубликованы в Scientific Reports.

До этого момента считалось, что только у трилобитов, важной группы членистоногих палеозоя, не было медианных глаз. Это предположение изменилось, когда Шёнеманн и Кларксон изучили экземпляр трилобита Aulacopleura koninckii, у которого часть головы была соскоблена. Они обнаружили три почти одинаковых тёмных, малозаметных и крошечных овальных пятна одинакового размера в передней части головы. Эти три структуры параллельны друг другу и слегка расходятся на нижней стороне. Все три пятна характеризуются гладким, чётким контуром и однородным тёмно-коричневатым цветом.

«Эта ясная, правильная форма отличает эту структуру от случайных образований, вызванных разложением или фоссилизацией, и соответствует ожидаемым реликтам простых медианных глаз, снабжённых пигментным слоем. Даже если это единичная находка, она подтверждает предположение, что у трилобитов изначально были медианные глаза», — пояснила Шёнеманн.

У трилобита Cyclopyge sibilla, обитавшего в открытом океане, исследователи также обнаружили три чашевидных медианных глаза на так называемой глабелле — области посередине лба между большими фасеточными глазами. Эти глаза, по-видимому, даже имели линзу, не слишком отличающуюся от человеческих глаз, и, таким образом, были явно более дифференцированными и, вероятно, гораздо более эффективными, чем у донного трилобита Aulacopleura.

В своей статье исследователи также рассматривают причину, по которой медианные глаза трилобитов до сих пор ускользали от обнаружения: «Эти глаза присутствуют у трилобитов на личиночной стадии, но лежат под тем, что, вероятно, является тонким, прозрачным панцирем (кутикулой), который становится непрозрачным во время фоссилизации. Оба фактора объясняют, почему они оставались необнаруженными до сих пор».

Таким образом, исследователи разгадали загадку отсутствия средних глаз у трилобитов. Шёнеманн отметила: «Эти чашевидные глаза произошли от глаз примитивных обрубленогих животных, так называемых бархатных червей. Исходное количество медианных глаз — 2, что до сих пор сохранилось у современных, очень консервативных паукообразных. У филогенетически очень примитивных членистоногих (например, Cindarella eucalla из нижнего кембрия Китая) их 4, у современных животных, таких как насекомые и ракообразные, только 3. С помощью количества медианных глаз у членистоногого мы теперь имеем важный инструмент для определения его положения на эволюционном древе».