L’animaletto di 390 milioni di anni che aveva decine di occhi. I segreti del trilobite

Un trilobite fossilizzato studiato per la prima volta da un paleontologo dilettante mezzo secolo fa ha fornito ai ricercatori un modo completamente nuovo di vedere il mondo, in un senso molto letterale:

I raggi X dell’antico artropode nei primi anni ’70 hanno avuto una seconda occhiata, rivelando una struttura di un occhio che è diversa da qualsiasi altra vista su qualsiasi animale prima o dopo. Come capo del dipartimento di radiologia Siemens, Wilhelm Stürmer sapeva una cosa o due sull’uso dei raggi X per rivelare segreti nascosti. Ciò era particolarmente vero quando si trattava di studiare i fossili, una passione che ha alimentato dotando un minibus di apparecchiature a raggi X da portare nei siti di paleontologia.

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Nonostante la sua esperienza in radiologia, Stürmer non era un paleontologo, quindi pochi hanno preso sul serio la sua affermazione di aver scoperto nervi ottici all’interno di un fossile di Phacops geesops vissuto circa 390 milioni di anni fa. “A quel tempo, il consenso era che nei fossili si potevano vedere solo ossa e denti, le parti dure degli esseri viventi, ma non le parti molli, come l’intestino o i nervi“, afferma la paleontologa dell’Università di Colonia Brigitte Schoenemann. Oltre ai nervi c’era una disposizione di “fibre” che assomigliavano stranamente a cellule fotorecettrici chiamate ommatidi. Solo in questo caso erano stranamente allungate, circa 25 volte il loro stesso diametro; troppo lungo per sembrare plausibile come struttura di raccolta della luce.

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Da allora molto è cambiato. Oggi, i paleontologi sono a proprio agio con l’idea che le strutture dei tessuti molli possano lasciare una chiara impronta nel materiale fossile. E da allora sono stati scoperti ommatidi super lunghi negli occhi composti degli artropodi acquatici. Con questo in mente, Schoenemann e i suoi colleghi sono tornati alle immagini originali di Stürmer per uno sguardo più da vicino. Dopo aver ricontrollato il fossile con la moderna tecnologia TC, hanno determinato che i filamenti che ha individuato erano quasi certamente fibre del nervo ottico, dopotutto. Ma è stato ciò a cui era collegato il nido di fibre simili a schiuma che ha davvero attirato l’attenzione dei ricercatori: quelli che sembravano due occhi composti erano in realtà centinaia di occhietti, divisi tra gruppi sinistro e destro.

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“Ciascuno di questi occhi consisteva di circa 200 lenti di dimensioni fino a un millimetro”afferma Schoenemann. Sotto ciascuna di queste lenti, a loro volta, vengono impostate almeno sei sfaccettature, ognuna delle quali insieme costituisce di nuovo un piccolo occhio composto. Quindi abbiamo circa 200 occhi composti (uno sotto ciascuna lente) in un occhio”. I trilobiti hanno più o meno dominato gli oceani per centinaia di milioni di anni, adattandosi a riempire una vasta gamma di nicchie acquatiche con una varietà di piani corporei strani e meravigliosi.

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Una delle loro invenzioni più intelligenti era un sistema visivo di una complessità senza precedenti. Sebbene relativamente semplici in termini moderni, la loro versione degli occhi ha dato loro il vantaggio di cacciare o nascondersi e di rilevare i più sottili cambiamenti di luminosità e movimento. Sebbene la loro anatomia dell’occhio si presentasse in molte forme , le strutture più comuni sarebbero facilmente riconoscibili per la maggior parte degli zoologi odierni, costituite da uno schema ordinato di lenti che lavorano insieme per trasformare la luce diffusa in una mappa fortemente pixelata dell’ambiente circostante. Gli insetti moderni e altri artropodi continuano a fare affidamento su occhi composti come questi con grande efficacia. Ciò che manca in termini di risoluzione a questa vista pixellata è facilmente  compensato dalla semplicità e dall’adattabilità, evolvendosi per superare i limiti con alcune modifiche all’anatomia. Tuttavia, per l’incredibile diversità degli occhi dei trilobiti, quelli su alcuni membri del sottordine Phacopina hanno lasciato perplessi i paleontologi. In quello che è noto come un occhio schizocroale , ogni lente si trova a breve distanza dal suo vicino, lasciando molto spazio vuoto che potrebbe essere utilizzato per catturare più luce.

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Ora sappiamo che quella che sembra essere una singola lente è, in effetti, un singolo occhio composto all’interno di due “iper-occhi”. Anche se non ci dice perché questi occhi si sono evoluti, cambia le domande che dobbiamo porre su questo insolito artropode. Piuttosto che riflettere sullo spreco di spazio tra ciascuna lente, i biologi possono ora speculare sui benefici che centinaia di piccoli occhi hanno nell’adattarsi alla scarsa illuminazione o nel rispondere a rapidi cambiamenti delle condizioni di luce su un’area più ampia.

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“È anche possibile che i singoli componenti dell’occhio abbiano svolto funzioni diverse, consentendo, ad esempio, il miglioramento del contrasto o la percezione di colori diversi”, afferma Schoenemann. Stürmer deve aver sospettato che ci fosse qualcosa che valesse la pena guardare negli occhi, avendo disegnato una freccia con una penna rossa che puntava proprio verso la mezza dozzina di sfaccettature sotto una delle lenti. Purtroppo, il radiologo è morto negli anni ’80, molto prima che alla sua scoperta venisse data la conferma che meritava. Come il trilobite, Stürmer era chiaramente un visionario prima del suo tempo. Questa ricerca è stata pubblicata su Scientific Reports.

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