根據(jù)自然科研旗下《科學報告》近日發(fā)表的一項最新研究,德國科學家利用數(shù)字顯微技術(shù)“透視”了一個來自4.29億年前的三葉蟲化石的眼睛,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)幾乎與現(xiàn)代昆蟲眼睛一模一樣。這一研究結(jié)果表明,許多現(xiàn)代昆蟲和甲殼動物眼睛的視覺原理,至少已有5億年的歷史。這也為人類理解遠古生命提供了新的線索。
對遠古生命研究領(lǐng)域來說,三葉蟲是寒武紀就出現(xiàn)的最有代表性的動物——它們前后在地球上生存了3.2億多年,擁有極強的生命,在漫長的時間長河中,它們的演化十分繁復,因此其生命體結(jié)構(gòu)對人類掌握生物演化線索至關(guān)重要。
三葉蟲也是第一個有明確定義眼睛的生物。德國科隆大學研究人員布萊吉特·舒爾內(nèi)曼和尤安·卡拉克森,此次利用最新數(shù)字顯微技術(shù),重新檢驗了一個1846年在捷克共和國境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的三葉蟲(名為“A. koninckii”)化石。該化石高1毫米至2毫米,頭部后側(cè)有兩個凸起的半橢圓眼睛,其中一個已經(jīng)破裂。
研究人員報告稱,他們此次發(fā)現(xiàn),該三葉蟲眼睛的一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)與許多現(xiàn)代昆蟲和甲殼動物的復眼結(jié)構(gòu)類似,包括它們名為“小眼”的視覺單元(直徑35微米),其中包含了聚集在感桿束這種透明管束周圍的感光細胞。
研究人員認為,環(huán)繞每個視覺單元的深色環(huán)由色素細胞組成,這些色素細胞在視覺單元之間充當屏障。每個視覺單元表面有一個厚晶狀體,剩下的部分研究人員認為是一個扁平的晶錐,光會先經(jīng)過這個晶錐,再聚焦到感桿束上。
視覺單元很小,可以說明“A. koninckii”三葉蟲曾生活在明亮的淺水域,可能在白天較為活躍,因為直徑較小的晶狀體在明亮環(huán)境下的捕光效率較高。視覺單元之間存在色素細胞屏障,說明這個三葉蟲曾擁有馬賽克視覺,每個視覺單元貢獻了整體畫面的一小部分,類似于許多現(xiàn)代昆蟲和甲殼動物的復眼。
這一研究結(jié)果表明,許多復眼的結(jié)構(gòu)和功能自古生代(5.42億至2.52億年前)以來幾乎沒有變化,這為了解三葉蟲的遠古生命提供了新知。
(張夢然)