Dessa pansrade havsbuggar för en halv miljard år sedan hade disco ball ögon fyllda med små linser

Trilobites - de allestädes närvarande, halv miljarder år gamla pansrade havsbuggar - hade ögon som var fasetterade som diskobollar. Nu avslöjar nya bilder att dessa ögon anmärkningsvärt liknade bin och sländor. 

Trilobites var buglike, många ben marropropoder som dök upp under den kambria perioden (543 miljoner till 490 miljoner år sedan) och dog ut för cirka 250 miljoner år sedan. Paleontologer har funnit många fossiler av trilobites tuffa exoskeletter. Och medan trilobite ögon ibland också bevaras och har en ytlig likhet med insekts ögon, antydde förhandsanalys bara deras komplexitet. 

För första gången har forskare beskrivit de inre strukturerna som utgör trilobiten Aulacopleura koninckii, som levde för cirka 429 miljoner år sedan. Sammansättningen och arrangemanget av ljuskänsliga receptorceller i dessa linser erbjöd forskare en inblick i trilobitesyn och antydde också den tidiga utvecklingen av sammansatta ögon. 

Relaterad: Kambria varelser: Primitivt havsliv (bildgalleri)

Även om provet samlades in 1846 nära Loděnice i Tjeckien, är det första gången det bevarade ögat har avbildats med mikroskopi. Tekniken avslöjade optiska enheter som kallas ommatidia, där hundratals utgör sammansatta ögon i moderna kräftdjur och insekter. 

Att granska trilobitens små ögon var utmanande; A. koninckii är "ganska platt" - cirka 0,04 tum (1 millimeter) hög, rapporterade forskarna i en ny studie, publicerad online idag (13 augusti) i tidskriften Scientific Reports. I denna art är de två utskjutande ovala ögonen belägna på baksidan av huvudet och är särskilt sårbara för skador; bara provets vänstra öga var fortfarande intakt när forskarna fann det.

I sammansatta ögon bearbetar enskilda linser - ibland tusentals av dem - visuell inmatning och skickar signaler till hjärnan och arbetar tillsammans för att bilda en mosaik av bilder. Och inuti det enda kvarvarande trilobiteögat, upptäckte studieförfattarna strukturer som fortfarande finns i moderna leddjur. 

Var och en av trilobites ommatidier innehöll åtta ljusdetekterande celler "som bildade en slags rosett", skrev forskarna. Cellerna grupperades runt en genomskinlig, lätt kanaliserande cylinder, kallad en rhabdom, och en tjock lins täckte ommatidia längst upp, skrev forskarna. Mörka ringar av pigmenterade celler bildade en "cellkorg" runt de optiska enheterna, och det fanns vissa bevis på en tunn, kristallin kon, "även om dess form inte är särskilt distinkt", enligt studien. 

Studien konstaterade att dessa strukturer tillsammans bildade "ett klassiskt sammansatt öga", som ser lite ut som en diskoboll. Denna typ av sammansatt öga finns i insekter och kräftdjur som är aktiva under dagen, som bin och trollsländor. 

A. koninckii var en bottenbor och gled över havsbotten och hängde upp partiklar av organiskt material. Facetternas diameter, eller ommatidia, berättade också för forskare om trilobitens livsmiljö, säger författarens huvudstudie Brigitte Schoenemann, en paleontolog vid Institute of Biology Education vid University of Cologne in Germany.

- Dessa bisarra havsmonster styrde en gång havet

- Foton: "Naken" antik mask som jagas med stänkta armar

- Foton: Trove av marina fossil upptäckt i Marocko

Sammansatta ögon med stora ommatidier hjälper djur att navigera i svagt ljus. Men A. koninckiiögons facetter mätt vardera bara 0,001 tum (35 mikrometer) i diameter - på den mindre sidan för sammansatta ögon. Detta innebar att trilobiten "verkligen var dagsaktiv och bodde i grunt, lätt översvämmat vatten," berättade Schoenemann i ett e-postmeddelande. 

Antalet facetter i varje öga gav A. koninckiiMosaikvisionen är en "upplösning" på cirka 200 "pixlar", som skulle ha varit tillräckligt skarp för att den kunde navigera hinder och undvika bläckfisk rovdjur, sa hon. 

Till och med de tidigaste trilobiterna, som dateras till cirka 522 miljoner år sedan, visar tecken på att de har komplexa sammansatta ögon, sa Schoenemann. Denna typ av ögon utvecklades sannolikt mycket tidigare, kanske i skalfria varelser som inte fossiliserades, tillade hon.

Forskarnas resultat visar att visionen för de flesta moderna aktiva insekter och kräftdjur "är ett oerhört gammalt och effektivt system, ganska oförändrat sedan vår trilobit," sa Schoenemann.