Phacops geesops tiene 390 millones de años
Cada uno de estos ojos constaba de aproximadamente 200 lentes de hasta un milímetro de tamaño
Un trilobite fosilizado estudiado por primera vez por un paleontólogo aficionado hace medio siglo ha proporcionado a los investigadores una forma completamente nueva de ver el mundo, en un sentido muy literal.
A las radiografías tomadas del antiguo artrópodo a principios de la década de 1970 se les ha dado una segunda mirada, revelando una estructura de ojo que no se parece a ninguna vista en ningún animal antes o después.
El jefe del departamento de radiología de Siemens, Wilhelm Stürmer, sabía un par de cosas sobre el uso de rayos X para revelar secretos ocultos. Esto fue especialmente cierto en lo que respecta al estudio de los fósiles, una pasión que alimentó al equipar un minibús con equipo de rayos X para llevarlo a sitios de paleontología.
A pesar de su experiencia en radiología, Stürmer no era un paleontólogo, por lo que pocos se tomaron en serio su afirmación de descubrir nervios ópticos dentro de un fósil de Phacops geesops de 390 millones de años.
"En ese momento, el consenso era que en los fósiles sólo se podían ver huesos y dientes, las partes duras de los seres vivos, pero no las partes blandas, como los intestinos o los nervios", dice la paleontóloga de la Universidad de Colonia Brigitte Schoenemann.
Además de los nervios, había una disposición de "fibras" que se parecían increíblemente a las células fotorreceptoras llamadas omatidios. Solo que en este caso, eran extrañamente alargados, aproximadamente 25 veces su propio diámetro; demasiado largos para parecer plausibles como estructuras de captación de luz.
Mucho ha cambiado desde entonces. Hoy en día, los paleontólogos se sienten cómodos con la idea de que las estructuras de los tejidos blandos pueden dejar una huella clara en el material fosilizado. Y desde entonces se han descubierto omatidios superlargos en los ojos compuestos de artrópodos acuáticos.
Con eso en mente, Schoenemann y sus colegas volvieron a las imágenes originales de Stürmer para verlas más de cerca. Después de verificar dos veces el fósil con moderna tecnología de TC, determinaron que los filamentos que vio eran después de todo casi con certeza fibras del nervio óptico.
Pero fue a lo que estaba conectado el nido de fibras en forma de espuma lo que realmente llamó la atención de los investigadores: lo que parecían dos ojos compuestos eran en realidad cientos, divididos en grupos a izquierda y derecha.
Imagen: Estructura de la unidad visual de los trilobites facopideos. Crédito de la imagen: Schoenemann et al., Doi: 10.1038 / s41598-021-98740-z.
"Cada uno de estos ojos constaba de aproximadamente 200 lentes de hasta un milímetro de tamaño", dice Schoenemann.
"Debajo de cada uno de estas lentes, a su vez, se configuran al menos seis facetas, cada una de las cuales juntas forman un pequeño ojo compuesto. Por lo tanto, tenemos alrededor de 200 ojos compuestos (uno debajo de cada lente) en un ojo".
Los trilobites dominaron más o menos los océanos durante cientos de millones de años, adaptándose para llenar una amplia gama de nichos acuáticos con una variedad de extraños y maravillosos planes corporales.
Uno de sus inventos más inteligentes fue un sistema visual de complejidad sin precedentes. Aunque comparativamente simple en términos modernos, su versión de los ojos les dio la ventaja para cazar o esconderse y para detectar los cambios más sutiles en el brillo y el movimiento.
Aunque su anatomía ocular se presenta en muchas formas, las estructuras más comunes serían fácilmente reconocibles para la mayoría de los zoólogos en la actualidad, y consisten en un patrón ordenado de lentes que trabajan juntos para convertir la luz difusa en un mapa muy pixelado de su entorno.
Los insectos modernos y otros artrópodos continúan confiando en ojos compuestos como estos con gran efecto. Lo que le falta a esta vista pixelada en resolución se compensa fácilmente con simplicidad y adaptabilidad, evolucionando para superar las limitaciones con algunos ajustes de anatomía.
Sin embargo, debido a la increíble diversidad de ojos de trilobites, los de ciertos miembros del suborden Phacopina han dejado perplejos a los paleontólogos.
En lo que se conoce como ojo esquizocroal, cada lente se encuentra a poca distancia de su vecino, dejando mucho espacio vacío que podría usarse para captar más luz.
Ahora sabemos que lo que parece ser una sola lente es, de hecho, un solo ojo compuesto dentro de dos 'hiper-ojos'.
Si bien no nos dice por qué evolucionaron estos ojos, sí cambia las preguntas que debemos hacer sobre este inusual artrópodo.
En lugar de reflexionar sobre el desperdicio de espacio entre cada lente, los biólogos pueden especular ahora sobre los beneficios que tienen cientos de diminutos ojos al adaptarse a la poca luz o al responder a rápidos cambios en las condiciones de luz en un área más amplia.
"También es posible que los componentes individuales del ojo realicen diferentes funciones, permitiendo, por ejemplo, la mejora del contraste o la percepción de diferentes colores", dice Schoenemann.
Stürmer debió sospechar que había algo que valía la pena mirar en los ojos, después de haber dibujado una flecha con bolígrafo rojo apuntando directamente a la media docena de facetas debajo de una de las lentes.
Lamentablemente, el radiólogo falleció en la década de 1980, mucho antes de que su descubrimiento recibiera la validación que merecía.
Como el trilobite, Stürmer fue claramente un visionario antes de su tiempo.
Esta investigación fue publicada en Scientific Reports: A 390 million-year-old hyper-compound eye in Devonian phacopid trilobites
