Д-ру Брижит Шенеманн (Кельнский университет) и ее коллегам Хелье Парнасте (Таллинн, Эстония) и Юану Кларксону (Эдинбург, Шотландия) удалось разгадать структуру и функционирование самого старого известного сложного глаза. Исследователи использовали исключительно хорошо сохранившийся ископаемый трилобит (Schmidtiellus reetae), возраст которого превышает полмиллиарда лет, что свидетельствует о клеточной структуре сложного глаза. Он не только показывает, как был построен этот глаз, но также его функционирование, характеристики и чем он отличается от современных сложных глаз. Результаты показывают, что современные сложные глаза работают поразительно похожим на те, что были полмиллиарда лет назад.
Они очень консервативны по своей структуре — и вполне успешно. «Принцип современного сложного глаза, скорее всего, восходит к временам наших первых летописей окаменелостей. Полмиллиарда лет назад он находился на ранней стадии своего развития, и благодаря нашей работе нам удалось обнаружить первые видимые шаги этого чрезвычайно успешного визуального принципа », — говорит Шенеманн.Глаз принадлежит найденному в Эстонии трилобиту, вымершему членистоногому, обитавшему в океанах палеозоя. Находки из этого геологического слоя выявили самые первые окаменелости сложных животных.
Правый глаз трилобита слегка истерт, что позволяет заглянуть внутрь. Это типичный сложный глаз, состоящий примерно из 100 субъединиц, расположенных относительно далеко друг от друга по сравнению с современными формами.
Авторам удалось показать, что каждая из этих субъединиц (омматидий) состоит примерно из восьми сенсорных клеток — точно так же, как современные сложные глаза — сгруппированных вокруг центрального рабдома, световодной рецептивной структуры. Последний содержит зрительные пигменты и передает яркость окружающей среды центральной нервной системе животного.«Однако, в отличие от современных сложных глаз пчел, стрекоз и многих крабов, у этого очень старого сложного глаза нет хрусталика», — объясняет Шенеманн. «Вероятно, это связано с тем, что у этих членистоногих с довольно мягким панцирем не было необходимого слоя в их панцире, ответственного за формирование хрусталика». Физические особенности центрального рабдома гарантируют, что каждый элемент сложного глаза имеет ограниченное поле зрения и что общее визуальное впечатление животного уже имеет мозаичный характер современного сложного глаза.
Точность такого глаза можно определить по количеству его элементов — точно так же, как количество пикселей определяет точность компьютерной графики. «Имея примерно 100 пикселей, характеристики этого глаза, возраст которого превышает полмиллиарда лет, конечно, не являются выдающимися. Но этого было достаточно, чтобы предоставить трилобиту информацию о движении в его поле зрения, например о приближении хищников. Он "мог приблизительно различать распределение света в окружающей среде или избегать препятствий на своем пути", — говорит Шенеманн.Биолог и ее команда также смогли показать, что всего через несколько миллионов лет после Schmidtiellus новые улучшенные сложные глаза с более высоким разрешением появились у другого трилобита из Балтийского региона: Holmia kjerulfi.
По своим характеристикам глаза этого вида даже приближались к современным стрекозам. Физический анализ сложных глаз обоих трилобитов показал, что этот организм населял яркие воды, скорее всего, прибрежные районы шельфа палеозойского океана.