قدمت ثلاثية الفصوص المتحجرة التي درسها لأول مرة عالم حفريات هواة منذ نصف قرن للباحثين طريقة جديدة تمامًا لرؤية العالم ، بالمعنى الحرفي للغاية.
تم إعادة فحص صور الأشعة السينية التي تم التقاطها للمفصليات القديمة في أوائل السبعينيات ، لتكشف عن بنية العين التي لا تشبه أي حيوان آخر من قبل أو بعد ذلك.
بصفته رئيس قسم الأشعة في شركة سيمنز ، عرف ويلهلم ستورمر شيئًا أو شيئين عن استخدام الأشعة السينية لكشف الأسرار الخفية. كان هذا صحيحًا بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بدراسة الحفريات ، فهو شغف يغذيه من خلال تجهيز حافلة صغيرة بآلات الأشعة السينية لنقلها إلى مواقع الحفريات.
على الرغم من خبرته في مجال الأشعة ، لم يكن ستورمر عالِم حفريات ، لذلك ادعى القليلون أنهم اكتشفوا أعصابًا بصرية داخل جسم يبلغ من العمر 390 مليون عام. الفاكوبس جيسوبس الحفرية على محمل الجد.
“في ذلك الوقت ، كان الإجماع على أن العظام والأسنان فقط ، وهي الأجزاء الصلبة من الكائنات الحية ، يمكن رؤيتها في الحفريات ، ولكن ليس في الأجزاء الرخوة ، مثل الأمعاء أو الأعصاب ،” قالت عالم الحفريات من جامعة كولونيا بريجيت شوينمان.
بالإضافة إلى الأعصاب ، كان هناك ترتيب من “الألياف” يشبه بشكل غريب الخلايا المستقبلة للضوء أوماتيديا. فقط في هذه الحالة ، كانت ممدودة بشكل غريب ، حوالي 25 ضعف قطرها ؛ طويل جدًا بحيث لا يبدو معقولًا كهيكل لتجميع الضوء.
لقد تغير الكثير منذ ذلك الحين. يشعر علماء الأحافير اليوم بالارتياح لفكرة أن هياكل الأنسجة الرخوة يمكن أن تترك بصمة واضحة في المواد المتحجرة. و ommatidia سوبر طويلة لها اكتشف منذ ذلك الحين في عيون تتكون من مفصليات الأرجل المائية.
مع أخذ ذلك في الاعتبار ، عاد شوينمان وزملاؤه إلى لقطات Stürmer الأصلية لمزيد من الفحص. بعد إعادة فحص الحفرية باستخدام تقنية التصوير المقطعي المحوسب الحديثة ، توصلوا إلى أن الخيوط التي اكتشفها هي ألياف عصبية بصرية بشكل شبه مؤكد.
لكن ما ارتبط به عش الألياف الشبيهة بالطحالب هو ما جذب انتباه الباحثين حقًا: ما بدا أنه عينان مركبتان كانا في الواقع مئات ، مقسمتين إلى عناقيد يمنى ويسرى.
“كل واحدة من هذه العيون تتكون من حوالي 200 عدسة يصل قياسها إلى ملليمتر واحد” ، قالت شوينمان.
“تحت كل من هذه العدسات ، يتم تكوين ستة جوانب على الأقل ، كل منها مرة أخرى تشكل عين مركبة صغيرة. لذلك لدينا حوالي 200 عين مركبة (واحدة تحت كل عدسة) في عين واحدة.”
سيطرت ثلاثية الفصوص تقريبًا على المحيطات لمئات الملايين من السنين ، وتكيفت لملء مجموعة واسعة من المنافذ المائية بمجموعة متنوعة من طائرات الجسم الغريبة والرائعة.
كان أحد أذكى اختراعاتهم نظامًا مرئيًا ذا تعقيد غير مسبوق. على الرغم من كونها بسيطة نسبيًا في المصطلحات الحديثة ، إلا أن نسختهم من العيون أعطتهم ميزة الصيد أو الاختباء واستشعار التغييرات الأكثر دقة في الضوء والحركة.
على الرغم من تشريح عيونهم جاء في أشكال عديدة، يمكن التعرف بسهولة على الهياكل الأكثر شيوعًا لمعظم علماء الحيوان اليوم ، والتي تتكون من نمط من العدسات المرتبة بعناية تعمل معًا لتحويل الضوء الشارد إلى خريطة شديدة البكسل لمحيطهم.
تستمر الحشرات الحديثة والمفصليات الأخرى في الاعتماد على العيون المركبة مثل هذه لتأثير كبير. ما هي هذه الصورة المنقطة عدم وجود قرار بسهولة صنع لاجل في البساطة والقدرة على التكيف ، تتطور للتغلب على القيود مع بعض التعديلات التشريحية.
ومع ذلك ، بالنسبة للتنوع المذهل لعيون ثلاثية الفصوص ، عيون بعض أعضاء الرتبة الفرعية فاكوبينا علماء الحفريات في حيرة.
فيما يسمى ب عين الفصام، كل عدسة على بعد مسافة قصيرة من جارتها ، مما يترك الكثير من المساحة الفارغة التي يمكن استخدامها لالتقاط المزيد من الضوء.
نحن نعلم الآن أن ما يبدو أنه عدسة واحدة هو ، في الواقع ، عين مركبة واحدة في “عينان مفرطتان”.
في حين أن هذا لا يخبرنا عن سبب تطور هذه العيون ، إلا أنه يغير الأسئلة التي نحتاج إلى طرحها على أنفسنا حول هذا المفصليات غير العادية.
Plutôt que de réfléchir au gaspillage d’espace entre chaque lentille, les biologistes peuvent désormais spéculer sur les avantages que des centaines de petits yeux ont à s’adapter à une faible luminosité ou à réagir aux changements rapides des conditions d’éclairage sur une zone على نطاق أوسع.
“من الممكن أيضًا أن تؤدي المكونات الفردية للعين وظائف مختلفة ، مما يسمح ، على سبيل المثال ، بتحسين التباين أو إدراك الألوان المختلفة” ، قالت شوينمان.
يجب أن يكون Stürmer قد علم أن هناك شيئًا يستحق النظر في العين ، بعد أن رسم سهمًا بقلم أحمر يشير مباشرة إلى نصف دزينة من القشرة أسفل إحدى العدسات.
للأسف ، توفي أخصائي الأشعة في الثمانينيات ، قبل وقت طويل من حصول اكتشافه على التحقق الذي يستحقه.
مثل ثلاثية الفصوص ، كان من الواضح أن ستورمر كان صاحب رؤية قبل وقته.
تم نشر هذا البحث في التقارير العلمية.
