昆虫视觉功能五亿年前或已形成

  根据自然科研旗下《科学报告》近日发表的一项最新研究,德国科学家利用数字显微技术“透视”了一个来自4.29亿年前的三叶虫化石的眼睛,发现其内部结构几乎与现代昆虫眼睛一模一样。这一研究结果表明,许多现代昆虫和甲壳动物眼睛的视觉原理,至少已有5亿年的历史。这也为人类理解远古生命提供了新的线索。

  对远古生命研究领域来说,三叶虫是寒武纪就出现的最有代表性的动物——它们前后在地球上生存了3.2亿多年,拥有极强的生命,在漫长的时间长河中,它们的演化十分繁复,因此其生命体结构对人类掌握生物演化线索至关重要。

  三叶虫也是第一个有明确定义眼睛的生物。德国科隆大学研究人员布莱吉特·舒尔内曼和尤安·卡拉克森,此次利用最新数字显微技术,重新检验了一个1846年在捷克共和国境内发现的三叶虫(名为“A.koninckii”)化石。该化石高1毫米至2毫米,头部后侧有两个凸起的半椭圆眼睛,其中一个已经破裂。

  研究人员报告称,他们此次发现,该三叶虫眼睛的一些内部结构与许多现代昆虫和甲壳动物的复眼结构类似,包括它们名为“小眼”的视觉单元(直径35微米),其中包含了聚集在感杆束这种透明管束周围的感光细胞。

  研究人员认为,环绕每个视觉单元的深色环由色素细胞组成,这些色素细胞在视觉单元之间充当屏障。每个视觉单元表面有一个厚晶状体,剩下的部分研究人员认为是一个扁平的晶锥,光会先经过这个晶锥,再聚焦到感杆束上。

  视觉单元很小,可以说明“A.koninckii”三叶虫曾生活在明亮的浅水域,可能在白天较为活跃,因为直径较小的晶状体在明亮环境下的捕光效率较高。视觉单元之间存在色素细胞屏障,说明这个三叶虫曾拥有马赛克视觉,每个视觉单元贡献了整体画面的一小部分,类似于许多现代昆虫和甲壳动物的复眼。

  这一研究结果表明,许多复眼的结构和功能自古生代(5.42亿至2.52亿年前)以来几乎没有变化,这为了解三叶虫的远古生命提供了新知。

  来源:科学网
你可能感兴趣的文章
洋流变暖,海洋底栖生物“迷路”了

  科技日报讯 (实习生 高行健) 据《科学》网站近日报道,来自加拿大罗格斯大学的海蒂·福克斯,对海洋底栖生物产卵及其幼体在大西洋随洋流沿岸漂流的情况进行了研究,发现洋流变暖正导致底栖生物向不适于生存的地方分布。福克斯表示,“它们明显去了错误的方向”。   底栖生物,即栖息于海洋或内陆水域底部的生物,是水生生物中的一个重要生态类型。几年前,福克斯注意到

科普博览 2020-09-18
全靠它们 蝉翼才能既防水又抑菌
全靠它们 蝉翼才能既防水又抑菌

图片来源:视觉中国   工程领域的很多灵感都来自于自然。比如,蝉翼就因独特的防水抑菌性长期吸引着研究人员的目光。如果这种特性能够在工业产品中大量应用,将大有裨益。   不过,

科普博览 2020-09-18
鸟类爱换“衣服”的特性 从它们的祖先开始就这样

  与生活在陆地、海洋的动物相比,飞翔在天空中的鸟儿,有什么与众不同的特点呢?第一个答案或许就是羽毛。   对于鸟类来说,轻盈而精巧的羽毛是非常重要的一种结构。除了帮助鸟类飞上天空,羽毛还具有更多复杂的功能:一方面,细密的羽毛可以在体表形成隔热层保持体温;另一方面,鸟类羽毛具有丰富多彩的特点,这也使其成为鸟类在繁殖行为、种内和种间视觉交流中的一种重要的信息

科普博览 2020-09-18
首幅土壤颜色地图描绘“中国肤色” 来看看你的家乡是什么色号!
首幅土壤颜色地图描绘“中国肤色” 来看看你的家乡是什么色号!

  2009-2019年,土壤研究者们在全国各地选取了近6000个样点,进行典型土壤剖面调查。他们取回的一抔抔土,建成了我国土壤系统分类基层分类单元土系及土系数据库。   土壤是地球活的皮肤,不同颜色的土壤将地球装扮得五彩斑斓。“肤色”各异的土壤蕴藏着地球生命的密码,有的带有远古气息,有的则映衬着人类活动的蛛丝马迹。   我国面积广大

科普博览 2020-09-18
北极海冰减少 影响的不仅仅是北极熊的家
北极海冰减少 影响的不仅仅是北极熊的家

图为站在挪威斯瓦尔巴特群岛融化海冰上的北极熊 视觉中国供图   海冰曾是北冰洋的“甲胄”,如今“甲胄”越来越薄、越来越软,有些已变成“轻纱”。海冰变化不是孤立事件,而是一个能引发海洋

科普博览 2020-09-09
“双彩虹”奇景刷屏,究竟是怎么形成的?
“双彩虹”奇景刷屏,究竟是怎么形成的?

2020年9月3日,北京上空出现双彩虹。视觉中国供图   9月3日,北京喜现双彩虹美景在朋友圈刷屏。虽然彩虹是一种很常见的自然景象,但即便如此,每当雨后天空中升起美丽的彩虹时,仍能

科普博览 2020-09-09
科学家实现反转浮力

  塑料小船漂浮在悬浮液体的上下表面 图片来源:Benjamin Apffel等   一艘在悬浮液体层下面反向漂浮的迷你船,展现出了不同寻常的浮力。这项9月2日刊登于《自然》的研究,挑战了

科普博览 2020-09-07
迄今最强黑洞合并事件被发现
迄今最强黑洞合并事件被发现

黑洞碰撞概念图。(图片来源:Science Photo Library)   天文学家自己都没想到,引力波探测到了迄今为人所知的、最大规模的黑洞合并事件。这次合并强大、遥远,且令人困惑。9月2日,《

科普博览 2020-09-07
世界上最轻的固体——气凝胶
世界上最轻的固体——气凝胶

咦,这是什么?好像冻住的烟。   这不是烟,而是一种固体,确切地说是世界上最轻的固体——气凝胶。   气凝胶是什么?首先我们来认识下“凝胶”。  &e

科普博览 2020-09-04
高考前紧张一定是坏事嘛?

  考前紧张一定是坏事?怎么才算好心态?遇到突发情况,又该怎么办?   赶紧来看看这波解压科普知识……   考前紧张一定是坏事嘛?   大家所知道的是,心态不好,可能会影响一个人的表现和成绩。   事实上,高考前一点儿都不紧张的人,可能也并不是什么好事。   反而是有点

科普博览 2020-09-04