根據(jù)自然科研旗下《科學(xué)報(bào)告》近日發(fā)表的一項(xiàng)最新研究,德國(guó)科學(xué)家利用數(shù)字顯微技術(shù)“透視”了一個(gè)來(lái)自4.29億年前的三葉蟲(chóng)化石的眼睛,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)幾乎與現(xiàn)代昆蟲(chóng)眼睛一模一樣。這一研究結(jié)果表明,許多現(xiàn)代昆蟲(chóng)和甲殼動(dòng)物眼睛的視覺(jué)原理,至少已有5億年的歷史。這也為人類(lèi)理解遠(yuǎn)古生命提供了新的線索。
對(duì)遠(yuǎn)古生命研究領(lǐng)域來(lái)說(shuō),三葉蟲(chóng)是寒武紀(jì)就出現(xiàn)的最有代表性的動(dòng)物——它們前后在地球上生存了3.2億多年,擁有極強(qiáng)的生命,在漫長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)河中,它們的演化十分繁復(fù),因此其生命體結(jié)構(gòu)對(duì)人類(lèi)掌握生物演化線索至關(guān)重要。
三葉蟲(chóng)也是第一個(gè)有明確定義眼睛的生物。德國(guó)科隆大學(xué)研究人員布萊吉特·舒爾內(nèi)曼和尤安·卡拉克森,此次利用最新數(shù)字顯微技術(shù),重新檢驗(yàn)了一個(gè)1846年在捷克共和國(guó)境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的三葉蟲(chóng)(名為“A. koninckii”)化石。該化石高1毫米至2毫米,頭部后側(cè)有兩個(gè)凸起的半橢圓眼睛,其中一個(gè)已經(jīng)破裂。
研究人員報(bào)告稱,他們此次發(fā)現(xiàn),該三葉蟲(chóng)眼睛的一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)與許多現(xiàn)代昆蟲(chóng)和甲殼動(dòng)物的復(fù)眼結(jié)構(gòu)類(lèi)似,包括它們名為“小眼”的視覺(jué)單元(直徑35微米),其中包含了聚集在感桿束這種透明管束周?chē)母泄饧?xì)胞。
研究人員認(rèn)為,環(huán)繞每個(gè)視覺(jué)單元的深色環(huán)由色素細(xì)胞組成,這些色素細(xì)胞在視覺(jué)單元之間充當(dāng)屏障。每個(gè)視覺(jué)單元表面有一個(gè)厚晶狀體,剩下的部分研究人員認(rèn)為是一個(gè)扁平的晶錐,光會(huì)先經(jīng)過(guò)這個(gè)晶錐,再聚焦到感桿束上。
視覺(jué)單元很小,可以說(shuō)明“A. koninckii”三葉蟲(chóng)曾生活在明亮的淺水域,可能在白天較為活躍,因?yàn)橹睆捷^小的晶狀體在明亮環(huán)境下的捕光效率較高。視覺(jué)單元之間存在色素細(xì)胞屏障,說(shuō)明這個(gè)三葉蟲(chóng)曾擁有馬賽克視覺(jué),每個(gè)視覺(jué)單元貢獻(xiàn)了整體畫(huà)面的一小部分,類(lèi)似于許多現(xiàn)代昆蟲(chóng)和甲殼動(dòng)物的復(fù)眼。
這一研究結(jié)果表明,許多復(fù)眼的結(jié)構(gòu)和功能自古生代(5.42億至2.52億年前)以來(lái)幾乎沒(méi)有變化,這為了解三葉蟲(chóng)的遠(yuǎn)古生命提供了新知。
(張夢(mèng)然)