Gli occhi dello scorpione marino estinto Jaekelopterus rhenaniae hanno la stessa struttura degli occhi dei moderni granchi a ferro di cavallo ( Limulidae ). Gli occhi composti del gigantesco predatore mostravano cilindri lenticolari e cellule sensoriali organizzate concentricamente che racchiudevano l'estremità di una cellula altamente specializzata.

Questo è il risultato della ricerca Dr. Brigitte Schoenemann, professore di zoologia presso l'Istituto di didattica della biologia dell'Università di Colonia, condotto con un microscopio elettronico. I partner di cooperazione nel progetto sono stati il ​​Dr. Markus Poschmann della Direzione Generale del Patrimonio Culturale RLP, Direzione Regionale di Archeologia/Storia della Terra e il Professor Euan N.K. Clarkson dell'Università di Edimburgo. I risultati dello studio "Approfondimenti sugli occhi di 400 milioni di anni di scorpioni marini giganti ( euripterida ) suggeriscono la struttura degli occhi composti paleozoici" sono stati pubblicati sulla rivista Rapporti scientifici.

Gli occhi dei moderni granchi a ferro di cavallo sono costituiti da composti, cosiddetti ommatidi. A differenza di, Per esempio, insetti che hanno occhi composti con una lente semplice, gli ommatidi dei granchi a ferro di cavallo sono dotati di un cilindro di lenti che rifrange continuamente la luce e la trasmette alle cellule sensoriali.

Queste cellule sensoriali sono raggruppate sotto forma di una rosetta attorno a un conduttore di luce centrale, la rabdomanzia, che fa parte delle cellule sensoriali e converte i segnali luminosi in segnali nervosi per trasmetterli al sistema nervoso centrale. Al centro di questo "trasmettitore di luce" nei granchi a ferro di cavallo c'è un'estremità cellulare altamente specializzata, che può collegare i segnali dei composti vicini in modo tale che il granchio percepisca più chiaramente i contorni. Questo può essere particolarmente utile in condizioni di scarsa visibilità sott'acqua. Nella sezione trasversale dell'ommatidium, è possibile identificare l'estremità di questa cellula specializzata come un punto luminoso al centro del rabdom.

Brigitte Schoenemann ha usato i microscopi elettronici per esaminare i fossili Jaekelopterus rhenaniae esemplari per scoprire se gli occhi composti dello scorpione gigante e dei relativi granchi a ferro di cavallo sono simili o se sono più simili agli occhi di insetto o crostaceo. Ha trovato le stesse strutture dei granchi a ferro di cavallo. Cilindri delle lenti, le cellule sensoriali e persino le cellule altamente specializzate erano chiaramente distinguibili.

"Questo punto luminoso appartiene a una cellula speciale che oggi si trova solo nei granchi a ferro di cavallo, ma a quanto pare esisteva già in euripterida , " ha spiegato Schoenemann. "Le strutture dei sistemi sono identiche. Ne consegue che molto probabilmente questo tipo di miglioramento del contrasto si è evoluto già più di 400 milioni di anni fa, " Ha aggiunto. Jaekelopterus molto probabilmente ha cacciato il placodermi. Qui, il suo apparato visivo era chiaramente un vantaggio nell'acqua torbida del mare.

scorpioni di mare, apparsa per la prima volta 470 milioni di anni fa, si estinse circa 250 milioni di anni fa, alla fine del Permiano, insieme a circa il 95% di tutta la vita marina. Alcuni esemplari erano grandi predatori oceanici, come Jaekelopterus rhenaniae . Raggiungeva una lunghezza di 2,5 metri e apparteneva alla famiglia di euripterida , i parenti estinti del granchio a ferro di cavallo. Eurypterida sono artropodi, che appartengono al subphylum Chelicerata, e sono quindi imparentati con ragni e scorpioni.

Tra gli artropodi vi sono due grandi gruppi:mandibolati (crostacei, insetti, trilobiti) e chelicerati (animali aracnidi come gli scorpioni di mare). Negli ultimi anni, Schoenemann è stato in grado di chiarire le strutture oculari di varie specie di trilobiti e di dare un contributo decisivo alla ricerca sull'evoluzione dell'occhio composto. "Fino a poco tempo fa, gli scienziati pensavano che i tessuti molli non si fossilizzano. Quindi queste parti di campioni non sono state esaminate fino a non molto tempo fa, ' ha concluso.

Le nuove scoperte sull'occhio dello scorpione di mare sono importanti per l'evoluzione degli occhi composti non solo dei chelicerati, ma anche per determinare la posizione degli scorpioni marini nel pedigree di questi animali e per il confronto con gli occhi del relativo gruppo di mandibolati.