«Ископаемая креветка» аномалокарис и его сложные фасетчатые глаза
Аномалокарис или аномалокар — это необычное членистоногое, которое обитало в древних морях примерно 500 миллионов лет назад. Плавали эти «креветки», используя гибкие боковые лопасти. Размер тела животного достигал около метра. Ископаемые останки Аномалокариса были найдены еще в 19-м веке, но палеонтологи долгое время не могли понять, как выглядел живой организм. Палеонтологов все больше запутывали находки частично сохранившихся останков аномалокариса. В 1892 году, например, специалисты обнаружили ротовые придатки этого животного, решив, что на самом деле они принадлежали кому-то из примитивных представителей ракообразных. Чуть позже были обнаружены части рта.
И только спустя почти век стало ясно, что все это — части одного и того же животного. Понять, как в действительности выглядела эта «креветка» ученым удалось после того, как в Китае, Австралии и еще нескольких странах палеонтологи обнаружили полные окаменелости, притом, отлично сохранившиеся. Как оказалось, несмотря на древность, аномалокарис имел отличное зрение.
А все благодаря сложным фасеточным глазам. Еще раз стоит напомнить, что это животное обитало в древних морях более 500 млн лет назад, задолго до появления динозавров, насекомых и прочих наземных животных. И уже тогда у этого животного было отличное зрение, помогавшее ему рассмотреть все вокруг. Зачем все это?
Палеонтологи считают, что Anomalocaris был «царем» в древнем мире, хищником, от которого не было спасения. Предположительно, жертвы не могли вырваться из усеянных небольшими хитиновыми иголками хватательных конечностей животного. После непродолжительной борьбы Anomalocaris отправлял жертву в свой квадратный рот. Плавала ископаемая «креветка» довольно быстро не только благодаря боковым лопастям, но и благодаря своему хвосту. Ну, а для того, чтобы рассмотреть жертву издалека, членистоногому обитателю древних теплых вод нужно было хорошее зрение.
Фрагмент хватательной конечности животного
О том, что у Anomalocaris были сложные глаза, палеонтологи узнали сравнительно недавно. Это открытие одним из первых сделал Джон Патерсон, из Университета Новой Англии. Он обнаружил окаменелости с хорошо сохранившимися минерализованными глазами. Если ученый прав, то зрение аномалокарис превосходило зрение большинства современных обладателей фасеточных глаз — насекомых. Сложные глаза аномалокарис находились на концах относительно небольших боковых выступов «головы», что обеспечивало животному почти полный круговой обзор.
Фасеточные глаза (фр. facette—«грань») — главный парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других членистоногих. В основном, фасеточные глаза цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).
Фасеточные глаза состоят из отдельных структурных единиц, которые называются омматидии. Они выглядят, как узкие, сильно вытянутые конусы, сходящиеся своими вершинами в глубине глаза, а своими основаниями образующих его сетчатую поверхность.
У каждого омматидия — очень ограниченный угол зрения. Отдельный элемент «видит» только тот крошечный участок находящегося перед глазами предмета, на который направлено продолжение оси данного омматидия;, но так как омматидии тесно прилегают друг к другу, а при этом их оси расходятся лучеобразно, то сложный глаз охватывает предмет в целом, причем изображение предмета получается мозаичным (то есть составленным из множества отдельных кусочков) и прямым (а не перевёрнутым, как в глазу человека).
Патерсону повезло — он обнаружил минерализованные глаза некоего древнего существа в горной породе формации Emu Bay Shale Южной Австралии. «В этих отложениях неплохо сохранились останки животных, не обладающих скелетом или чем-нибудь подобным, благодаря чему сохранились даже мягкие ткани, включая мускулы», — заявил Патерсон. Но даже в этом случае ему очень повезло, поскольку обнаружение глаз древних животных в окаменелостях — редкое явление. За много лет ученый обнаружил 5000 окаменелых ископаемых. И только одно из них оказалось минерализованными глазами.
Интереснее всего то, что глаза сохранились, а вот тело почему-то нет. Размер обнаруженных глаз составил 2 сантиметра, они были выпуклыми. В момент обнаружения о принадлежности глаз пришлось догадываться. По мнению ученых, в то время единственным достаточно крупным животным, которое могло иметь подобные глаза — это аномалокарис. Каждый из обнаруженных глаз состоял из 16700 фасеток, миниатюрных линз, в совокупности обеспечивающих своему владельцу отличное зрение. Причем это только фасетки, которые удалось посчитать на хорошо сохранившейся стороне глаза. Сколько их было на самом деле — вопрос. Лишь у немногих современных насекомых количество фасеток в глазах (до 28 000 у некоторых видов стрекоз) приближается к количеству их в обнаруженных палеонтологом древних глазах членистоногого.
Сейчас ученые пытаются понять, когда же предки аномалокариса обзавелись сложными фасеточными глазами. По мнению некоторых специалистов, это должно было произойти задолго до появления жесткого экзоскелета животного.
Из-за древности останков изучение аномалокариса — сложная задача. До сих пор ученые спорят, какой образ жизни вели эти древние хищники (в этом сомнений практически нет). Дело в том, что на панцирях некоторых трилобитов были обнаружены отметины, которые, как считают ученые, могли оставить аномалокарисы. С другой стороны, ротовой аппарат и другие части тела этого животного были не такими уж и жесткими, чтобы быть в состоянии повредить крепкий панцирь трилобита.
Кстати, у трилобитов были тоже сложные глаза, структура которых уникальна. Их строение радикально отличалось от строения глаз современных животных. Кристаллинового хрусталика у этих животных не было, вместо него у трилобитов были минеральные линзы из кальцита. Сейчас единственными животными с минеральными зрительными линзами являются некоторые существующие ныне офиуры и моллюск Acanthopleura granulata. Сложность глаз трилобитов была гораздо выше сложности глаз этих наших современников.
Здесь тоже появляется вопрос о возникновении глаз у трилобитов — пока что неясно, когда именно они появились, и как проходил процесс эволюции. Все это крайне важно для прояснения истории происхождения жизни на Земле и действовавших тогда эволюционных процессов.
