Mindent látott az őstengerek hatalmas csúcsragadozója

Több mint 500 millió éves összetett szemeket fedeztek fel a korai tengerek csúcsragadozójától Dél-Ausztráliában. Az Anomalocaris 2-3 centiméter átmérőjű szemei sok hasonlóságot mutatnak néhány ma élő ízeltlábú látószerveivel.

Az Anomalocaris a kambrium és ordovícium időszakok csúcsragadozója volt az egykori tengerekben. Elöl robosztus tüskés nyúlványokat viselt és fogazott szájperemmel rendelkezett, testhossza megközelítette az egy métert, amely akkor félelmetes méretnek számított. Áramvonalas teste és oldalsó úszó lebenyei jelentős gyorsaságra és kiváló úszóképességre utalnak. A hatalmas, "kocsányokon lógó" szemek szintén jó szolgálatot tettek a zsákmány üldözése közben. Habár a szemek több példány esetében fosszilizálódtak, a paleontológusok eddig nagyon keveset tudtak a szemek felépítéséről. A szemek mérete, alakja, az Anomalocaridák rendszertani helyzete és ízeltlábú rokonsága alapján feltételezték, hogy összetett szemekkel rendelkeztek.

Ausztrál, spanyol és brit kutatók most kivételesen jó megtartású összetett szemekről számoltak be a Nature legújabb számában. A maradványokat Dél-Ausztráliában, a Kenguru-szigeten kibukkanó Emu Bay palában fedezték fel. A kora-kambriumi maradványok jóval nagyobbak és jelentősen eltérő morfológiájúak, mint amelyeket korábban találtak ezen a lelőhelyen. A látófelszín nem félgömbre hasonlít, hanem inkább körte alakú. A vizsgált szemek nagyon nagy számú, de kisméretű hexagonális lencsékből épülnek fel, melyeknek átmérője 70 és 110 mikrométer között változik. A nagyon jó megtartású példányok alapján a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a szem teljes felületén legalább 16 700 lencse helyezkedett el.

A kambriumi tengerek csaknem egyméteres csúcsragadozója, az Anomalocaris

A Dél-Ausztráliai Múzeum gyűjteményébe került darabok pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálata során a szem felületén vas-oxidot mutattak ki, ami nyomokban ként is tartalmazott. Ez arra utal, hogy a kutikula helyén pirit (vas-szulfid) vált ki, ami később limonittá (vas-oxid) bomlott le. Vas-oxidot találtak más testrészeknél is, ami azt mutatja, hogy akár a teljes lágytest piritesedése is bekövetkezhetett. Erre korábban találtak már példát a kínai kambriumban, a marokkói ordovíciumban és a németországi devonban is. A piritesedéshez az szükséges, hogy magas legyen a vas koncentrációja az üledék pórusvizében, ugyanakkor az üledék szerves anyag tartalma alacsony legyen. Ezek a környezeti feltételek segítik elő a vasásványok és a szulfátredukáló anaerob baktériumok által termelt kénhidrogén reakcióját. Ugyanakkor a szem felületének más részein magasabb kalcium és foszfor mennyiséget mértek, ami foszfátosodást jelez. Vagyis két eltérő korai ásványkiválási folyamat is lecserélhette ugyanazt a szerves anyagot (kutikulát) egyetlen üledéken belül. A Kenguru-sziget emiatt jelentősen eltér a többi ismert kambriumi lelőhelytől, ahol az ellenálló szövetek vékony karbonátos film formájában őrződtek meg.

A Dél-Ausztráliában felfedezett, 515 millió éves összetett szemek egyike. A nyilak mutatják a kocsány és a látófelület közötti határt

A több mint 16 ezer lencse (valószínűleg ennél több is lehetett) összehasonlítható néhány ma élő ízeltlábú szemével. Utóbbiakról tudjuk, hogy éles látással rendelkeznek, és ugyanez bizonyítható az Anomalocarisnál is a lencsék nagy száma és a szomszédos lencsék közötti kis látószög alapján. Ezeknek a látási információknak a feldolgozása a mai ízeltlábúakhoz hasonló komplex agyműködést feltételez. A leletek szerint a kora-kambriumban változatos volt a látási alkalmazkodás a különböző környezetekhez. Egyes háromkaréjos ősrákoknál (trilobiták), amelyek a sötét aljzaton éltek, kevés lencséből álló, alacsony felbontású szemeket ismerünk. Voltak nagyobb felbontású szemek, amelyek kevés fénnyel ellátott sekélyebb környezetekben fordultak elő, míg az Anomalocaris kiváló felbontású összetett szemei a vízben úszkáló csúcsragadozó fegyvertárához tartoztak.

Ma élő szitakötő (Aeshna brevistyla) több tízezer lencséből álló összetett szeme

A földtörténet során kevés ízeltlábúnak volt ennél nagyobb szeme (ilyenek voltak a szilur-devon eurypteridák és néhány jura időszaki faj). Az Anomalocarisnál felfedezett összetett szem meggyőző bizonyítékot szolgáltat a csoport ízeltlábú rokonságáról. Korábban csak a szem mérete, alakja és elhelyezkedése alapján feltételezték az ízeltlábúak összetett szeméhez való hasonlóságot. Az ausztráliai lelet egyúttal azt is igazolja, hogy az összetett szem nagyon korán megjelent az ízeltlábúaknál, jóval korábban, mint például a szilárd külső váz. A fejlett szemekkel és éles látással rendelkező, úszkáló ragadozó jelenléte a kambriumi tengerekben jelentősen hozzájárulhatott a ragadozók és prédaállatok között ekkoriban kibontakozó, és azóta is vég nélkül folyó fegyverkezési versenyhez.