Fosilele de muște ar putea contesta ideea ochilor de cristal ai trilobiților antici

Muștele fosile de macara găsite în Danemarca au cristale în ochi – bucăți minerale individuale, transparente, acolo unde erau cândva lentilele ochilor vii.

Acele mici cristale de carbonat de calciu reînnoiesc tam-tam în legătură cu animalele antice mai misterioase, trilobiții. Fosilele acelor nevertebrate dispărute, în formă de scut, au, de asemenea, lentile minerale cristalizate în ochi. Nu există trilobiți vii, dar cel puțin din anii 1970, oamenii de știință și-au imaginat cum ar fi putut funcționa lentilele de cristal pentru creaturi când erau în viață (SN: 2/2/74). Acum, cercetătorii muștelor de macara susțin că lentilele de cristal, atât la muștele macaralei, cât și la trilobiți, sunt doar niște ciudatenii ale fosilizării.

Muștele vii de macara nu au lentile de cristal, notează cercetătorii online pe 15 august Nature. Nici alte insecte vii cunoscute sau oricare din grupul mai mare de animale cu picioare articulate, artropodele, spune coautorul Johan Lindgren, un paleontolog molecular la Universitatea Lund din Suedia. Aceste animale cresc uneori cristale de calcit mai mici în ochi sau în exoscheletele lor rigide pentru rezistență, dar nu „un cristal mare, practic, în fiecare lentilă individuală”, spune el.

fosile de ochi de muscă de macara
În acești ochi fosilizați de mușcă de macara, rețele întunecate și dantelate conturează numeroasele pete palide în care lentilele individuale se aflau cândva în musca vie.Johan Lindgren

În noul studiu asupra ochilor, Lindgren și colegii se concentrează asupra specimenelor de muște de macara de mai multe tipuri antice frumos conservate. Fosilele au fost găsite în sedimente vechi de 54 de milioane de ani, în ceea ce a fost cândva o cale navigabilă în peninsula daneză de astăzi Iutlanda. La fel ca muștele moderne, cele fosile seamănă puțin cu țânțarii, dar cu picioarele mai lungi.

O surpriză în studierea fosilelor au fost pigmenții lor de umbra ochilor. Mai multe tipuri de analize de laborator au identificat semne de eumelanină, o formă de melanină, la muște „în ciuda faptului că nu ar trebui să o aibă”, spune Lindgren. Curioși de pigmenții insectelor vii, Lindgren și colegii săi au verificat o specie modernă, musca macara de tigru. Au găsit eumelanină și acolo, adăugând la cazul că rudele antice ar fi putut să o aibă și ele.

ochi de muscă fosilă mărită
Culorile adăugate la o imagine foarte mărită a unui ochi de muscă de macara fosilă arată bucăți hexagonale care conțin mult calciu (roz), indicând lentile mineralizate. Jantele conțin din abundență carbon (verde) și alte elemente, așa cum este de așteptat de la un pigment de screening.J. Lindgren et al/Nature 2019

Vertebratele folosesc forme de melanină pentru a-și proteja ochii de lumina parazită care nu este focalizată de lentilă. Dar biologii s-au gândit că, în timp ce insectele și alte artropode folosesc melanine pentru colorarea corpului, printre alte funcții, aceste animale doar aveau un alt fel de pigment de umbrire a ochilor, numit ommocromi. Muștele-macara sunt primele din orice grup de artropode, vii sau dispărute, care s-au dovedit a avea un pigment de melanină în ochi, spune Lindgren..

Până acum, dovezile par „sugestive” ale eumelaninei în ochii muștei macarale dispărute, spune biofizicianul Doekele Stavenga de la Universitatea din Groningen din Olanda, care nu a fost implicat în studiu. El ar dori să vadă mai multe tipuri de teste care identifică pigmentul fosil.

Spre deosebire de pigment, lentilele de cristal nu apar la muștele vii de macara – un rezultat care nu-l surprinde pe Lindgren. „Există doar deficite de a avea pietre în ochi”, spune el. În primul rând, cristalele de carbonat de calciu au particularități optice care au nevoie de alinierea corectă cu lumina care vine pentru a evita imaginile duble. Unele moluște cunoscute sub numele de chitoni au pete oculare cu lentilă de calcit care pot colecta informații spațiale despre prădătorii care se profilează (SN: 19/11/15). Aceasta nu este o viziune de lux, dar poate fi suficientă pentru animalele în formă de movile care se târăsc pe fundul mării în loc să zboare.

fosilă de trilobit
Ochii elaborati ai acestui Coltraneia fosila de trilobiți, veche de peste 350 de milioane de ani din Maroc, apar ca șiruri curbate de mici umflături.Guillermo Guerao/shutterstock

Dacă lentilele muștelor-macara s-au fosilizat în bulgări de calcit, presupunerea că ochii trilobiților s-au calcificat de asemenea după moarte pare „mai probabilă”, spune Gerhard Scholtz, un zoolog specializat în evoluția artropodelor la Universitatea Humboldt din Berlin. „Întotdeauna am avut îndoieli cu privire la natura calcitică a lentilelor trilobite.”

Dar fiziologul Brigitte Shoenemann de la Universitatea din Köln din Germania rămâne cu ideea că trilobiții vii au văzut prin lentile care erau în principal carbonat de calciu. Un avantaj este puterea mineralului de a curba puternic lumina care vine sub apă, un ajutor în colectarea și focalizarea luminii ample. De asemenea, ea spune că ochii trilobiți care s-au fosilizat într-o varietate de condiții prezintă totuși astfel de lentile. Ea este pregătită să accepte că muștele macaralei nu au văzut prin cristalele minerale, dar nu este pregătită „să ridice această descoperire singulară, oricât de excelentă ar fi, la un principiu general care atinge trilobiții”. În mod clar, dezbaterea continuă.