“Iperocchio” unico nel regno animale trovato nei fossili di un gruppo di trilobiti

Chotecops (Phacops) ferdinandi, un trilobite del gruppo Phacopinae. La freccia indica la zona dell'occhio con i suoi piccoli filamenti (credito: DOI: 10.1038/s41598-021-98740-z | Scientific Reports)

Un occhio primordiale più sensibile, definito come “iperocchio”, viene descritto in un nuovo studio apparso su Scientific Reports. I ricercatori hanno scoperto la presenza di un particolare sistema oculare, unico nel regno animale, presente in un gruppo di trilobiti del sottordine Phacopinae. Si tratta di esseri vissuti durante il devoniano, all’incirca 390 milioni di anni fa.

I trilobiti del gruppo Phacopina

I trilobiti erano esseri viventi appartenenti al gruppo degli artropodi che hanno abitato gli oceani del nostro pianeta per centinaia di milioni di anni estinguendosi all’incirca 250 milioni di anni fa.
Dei trilobiti fa parte l’ordine dei Phacopida (facopidi) e il relativo sottordine dei Phacopina (facopini). I Phacopina vissero nel periodo dall’ordoviciano inferiore (tremadociano) fino alla fine del devoniano superiore (famenniano). Si distinguono da tutti gli altri trilobiti proprio per l’occhio composto con lenti relativamente grandi e separate senza una cornea comune.

Confermate congetture di un paleontologo degli anni 70

I ricercatori, guidati dalla zoologa Brigitte Schoenemann dell’Università di Colonia, hanno usato anche varie immagini ai raggi X scattate da Wilhelm Stürmer, un radiologo e paleontologo dilettante, durante gli anni 70. Queste immagini riprendevano fossili di trilobiti del gruppo Phacopinae.
Allora Stürmer avanzò l’ipotesi che i filamenti nella zona degli occhi dei fossili di questi trilobiti fossero nervi, una sorta di “sistema di guida” della luce per far interpretare i segnali luminosi al cervello. Quasi nessuno gli credette.
La Schoenemann ha utilizzato gli odierni metodi di tomografia computerizzata per confermare quelle che erano state, fino all’uscita di questo studio, solo congetture.

Occhi di trilobiti assomigliavano a quelli degli odierni insetti

La gran parte dei trilobiti possedeva degli occhi simili a quelli si possono trovare ancora oggi negli insetti. Si tratta di occhi formati perlopiù da numerose sfaccettature esagonali. Ad esempio nelle libellule ci sono più di 10.000 singole sfaccettature in un solo occhio. Tali strati sono uniti tra loro dai neuroni e in questo modo questi animali producono un’immagine coerente nel cervello.

Occhio “iper-composto”

Nei trilobiti del gruppo Phacopinae però gli occhi sembrano essere diversi. Le “lenti” esterne degli occhi sembrano essere più grandi, larghe fino ad 1 mm di diametro o anche di più. Sono inoltre molto più distanti. Ciò si spiega probabilmente con il fatto che si trattava di un occhio “iper-composto”. Ogni trilobite di questo gruppo aveva due occhi e ciascuno di essi era fatto da circa 200 lenti di dimensioni fino ad 1 mm, come spiega la Schoenemann: “Sotto ciascuna di queste lenti, a loro volta, sono impostate almeno 6 sfaccettature, ognuna delle quali insieme costituisce di nuovo un piccolo occhio composto. Quindi abbiamo circa 200 occhi composti (uno sotto ogni lente) in un occhio”. Al di sotto di questa struttura ce ne era poi un’altra a nido, simile ad una schiuma, che probabilmente era una primordiale rete neurale che elaborava i segnali i quali viaggiavano su dei nervi che andavano dall’occhio al cervello. I filamenti relativi alle congetture di Stürmer erano proprio questi nervi.

L’iperocchio sviluppatosi come adattamento a scarsa illuminazione

Probabilmente l’iperocchio si sviluppò in questo gruppo di trilobiti come adattamento evolutivo nelle condizioni di scarsa illuminazione. L’iperocchio era infatti più sensibile alla luce dei normali occhi degli altri trilobiti. Un occhio con una struttura del genere è stato trovato solo nei trilobiti del gruppo Phacopinae, una cosa che, almeno per il momento, sembra unica nel regno animale, come spiega la Schoenemann.

Note e approfondimenti

  1. Primordial ‘hyper-eye’ discovered (IA)
  2. A 390 million-year-old hyper-compound eye in Devonian phacopid trilobites | Scientific Reports (IA) (DOI: 10.1038/s41598-021-98740-z)

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