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Les anciens trilobites avaient des yeux de cristal, encore un mystère : ScienceAlert

Les anciens trilobites avaient des yeux de cristal, encore un mystère : ScienceAlert

La nature a essayé des approches sauvages des problèmes de la vie au fil des âges, et c’est vrai pour la vision.

Peut-être que l’un des premiers exemples d’œil complexe reposait sur un matériau quelque peu inhabituel pour focaliser la lumière, un matériau que l’on ne trouve pas dans les organismes modernes. Les yeux appartiennent à un groupe éteint d’animaux appelés trilobitesEt leurs yeux étaient faits d’un cristal dur, un minéral connu sous le nom de calcite – une étrange petite anomalie qui nous donne une fenêtre sur la façon dont ces premiers animaux sentaient le monde qui les entourait.

Les trilobites se sont éteints il y a environ 250 millions d’années, mais existaient environ 300 millions d’années avant cela. Il existe également de nombreux plans corporels à trois lobes dans les archives fossiles, ce qui indique que ces 300 millions d’années ont connu un grand succès. Et parce que leurs yeux étranges étaient en pierre, ils sont magnifiquement préservés dans les nombreux fossiles qu’ils laissent derrière eux.

Un fossile de trilobite enroulé. (Brian Jones/Flickr/CC BY-NC-ND2)

C’est ainsi que nous savons que les trilobites l’ont Yeux composés Comme les insectes, ils sont constitués de groupes d’unités photoréceptrices appelées photorécepteurs les ommatidiesChacun a ses propres photorécepteurs et lentilles. L’examen des sections fracturées des lentilles fossilisées révèle la présence d’un matériau cristallin constitué de calcite.

La calcite pure est transparente, donc, en théorie, la lumière peut la traverser et se concentrer, là où les photorécepteurs peuvent la détecter. Comme pour voir des insectes, c’était là Très probablement un compromis: Il n’a peut-être pas vu de trilobites avec une résolution spatiale aussi élevée, mais il était particulièrement sensible au mouvement.

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Il y avait trois types de ces yeux trilobites. Le plus ancien et le plus commun est le type connu sous le nom de Holochroaldans laquelle les petites ommatidies étaient recouvertes d’une seule membrane cornéenne, les cristallins adjacents étant en contact direct les uns avec les autres.

L’œil frondeur ne se voit que dans la famille Udiskiday; Les petits cristallins sont recouverts d’une fine cornée.

Enfin, l’œil schizophrénique n’est vu que dans Vakobina monotone. Les lentilles sont plus grandes, largement séparées et chacune a sa propre cornée. Les scientifiques pensent qu’ils étaient susceptibles, Haut degré de spécialisation.

L’œil holocral ressemble le plus à l’œil moderne Les yeux qui regardent Il a été observé chez certains insectes et crustacés, et les scientifiques pensent que cela fonctionnait de la même manière. Chaque omatidium fonctionne individuellement, et la photo que l’insecte voit est Mosaïque toutes images confondues.

Yeux trilobés. (Clarkson et al Structure des arthropodes. David.2006)

Cependant, les choses se compliquent un peu avec la calcite. La calcite a l’une des réfractions les plus fortes de la nature. Cela signifie qu’il a deux indices de réfraction ; ce sera léger diviser deux fois En traversant la calcite, les deux rayons se déplacent à des vitesses différentes, produisant une double image.

Pour les petites ommatidies, comme on le voit dans l’œil qui voit tout, c’est-à-dire Ce n’est pas susceptible d’être un problème; La déviation des rayons est inférieure à celle de l’organe de détection de la lumière.

Pour les yeux schizoïdes, la réfraction est plus un problème. Le cristal n’est pas flexible, de sorte que les ommatidies plus grandes ne peuvent pas modifier leur focalisation pour réduire l’effet. Au lieu de cela, les scientifiques ont découvert que les yeux schizoïdes ont ce qu’on appelle un Structure à double lentille.

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Cela signifie que la lentille a deux couches, chacune avec un indice de réfraction différent, qui peut corriger la réfraction, tout comme les trilobites ont des lunettes intégrées. Les lentilles de ce type ont été inventées séparément par des mathématiciens René Descartes et Christian Huygens au XVIIe siècleignorant que les trilobites les avaient assommés à coups de poing.

Oeil à trois lobes Erbenochile Erbeni Il avait un parachute intégré. (Moïse Direct Ltd/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0)

Malgré toute notre compréhension des différentes structures de l’œil trilobite, nous ne comprenons toujours pas complètement le fonctionnement de l’œil schizophrène, s’il était similaire à un œil locus ou s’il faisait quelque chose de différent, comme structure différente je vais suggérer.

En nous rapprochant, une étude récente montre que les yeux schizoïdes sont bien plus complexes qu’on ne le pensait. Chaque lentille recouvre son propre petit œil composé, formant une sorte d' »hyper-œil ».

Il est possible que nous nous trompions complètement sur la vision des trilobites. Questions d’étude 2019 Si les cornées de calcite sont des artefacts d’un processus de préservation, ce qui signifie que leurs yeux de cristal sont beaucoup moins distincts que de nombreuses conjectures.

Nous ne savons toujours pas pourquoi ce type d’œil apparaît – s’il apparaît du tout – ou quels avantages il confère, mais maintenant les scientifiques étudient la vision des trilobites. Une nouvelle façon de le voir.