Gli occhi composti più antichi scoperti in trilobiti di 530 milioni di anni fa

Schmidtiellus reetae (Immagine cortesia Brigitte Schoenemann et al.)
Schmidtiellus reetae (Immagine cortesia Brigitte Schoenemann et al.)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Sciences” descrive la scoperta del più antico occhio composto trovato finora. Esso appartiene a un trilobite della specie Schmidtiellus reetae che visse circa 530 milioni di anni fa nell’odierna Estonia. I ricercatori sono riusciti a esaminare la struttura dei suoi occhi e anche quella di un esemplare appartenente a un’altra specie di trilobiti chiamata Holmia kjerulfi, più giovane di circa 2 milioni di anni. Entrambi i trilobiti hanno una struttura degli occhi simile a quella di molti artropodi odierni.

L’origine degli occhi non ha riscontri nei fossili e nel caso degli occhi composti tipici degli artropodi nei fossili risalenti all’inizio del periodo Cambriano, durante la più grande diversificazione mai vista nella storia della vita sulla Terra, si vedono le tracce di occhi abbastanza sofisticati. Nel caso di un esemplare di Schmidtiellus reetae molto ben conservato è stato possibile esaminare gli occhi per capire similitudini e differenze rispetto agli artropodi moderni ottenendo nuovi indizi sull’evoluzione degli occhi negli artropodi.

La dottoressa Brigitte Schoenemann dell’Università di Colonia in Germania e i suoi colleghi Helje Pärnaste di Tallinn, Estonia, Euan Clarkson di Edinburgo, in Scozia, hanno compiuto questa ricerca. L’occhio destro dell’esemplare di Schmidtiellus reetae presenta una leggera abrasione che consente di vedere al suo interno. Esso presenta la struttura composta tipica degli artropodi composta da circa 100 unità elementari, chiamate in gergo ommatidi, che sono relativamente distanti tra loro rispetto a quelle degli animali odierni.

Ogni ommatide (o ommatidio) consiste di circa 8 cellule sensoriali proprio come gli ommatidi odierni raggruppate attorno a a una struttura centrale chiamata radboma, recettiva alla luce. Essa contiene i pigmenti visivi e invia la luminosità dell’ambiente circostante al sistema nervoso dell’animale. A differenza dei moderni occhi composti di api, libellule e molti granchi, questo antichissimo occhio composto non ha una lente. Secondo la dottoressa Brigitte Schoenemann è probabile che questi trilobiti non avessero nel loro esoscheletro lo strato che in altri artropodi ha portato alla formazione delle lenti.

Le caratteristiche del rabdoma centrale permettono a ogni elemento dell’occhio composto di avere un campo di visione limitato e che la visione globale dell’occhio sia come un mosaico, proprio come negli occhi composti moderni. Questo mosaico è stato paragonato alle immagini digitali formate da pixel e con 100 ommatidi le capacità di quegli occhi così antichi non dovevano essere eccezionali. Lo Schmidtiellus reetae ci vedeva a sufficienza per percepire movimenti nel suo campo di visione, che si trattasse di ostacoli o predatori.

L’immagine in alto mostra il fossile di Schmidtiellus reetae esaminato nella sua interezza (A), la sua testa (B), il suo campo di visione (C), le parti abrase del suo occhio destro (D), la vista laterale del suo occhio destro (E), un disegno dell’occhio destro (F), due ommatidi (G) e il loro disegno schematico (H).

Un altro esame, stavolta su un esemplare di trilobite della specie Holmia kjerulfi, ha mostrato che aveva occhi migliori rispetto allo Schmidtiellus reetae. La differenza di età dei due esemplari è di circa 2 milioni di anni e le due specie appartengono a diverse famiglie di trilobiti. Anche il confronto tra gli occhi delle due specie può aiutare a capire meglio l’evoluzione degli occhi negli artropodi in generale.

Dettagli di Holmia kjerulfi (Immagine cortesia Brigitte Schoenemann et al.)
Dettagli di Holmia kjerulfi (Immagine cortesia Brigitte Schoenemann et al.)

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