Глаза играют решающую роль в эволюции организмов. Они позволяют животному находить пищу, партнера, потенциальную добычу, избегать хищников и помогают регулировать внутренние часы, отличая день от ночи. Глаза также являются тонкими чертами, которые, как правило, плохо сохранились у ископаемых ракообразных.
Одной из таких редких находок является Callichimaera perplexa, окаменелость краба возрастом 95 миллионов лет, обнаруженная старшим автором Хавьером Луке, постдокторантом кафедры органической и эволюционной биологии Гарварда, и полностью описанная в 2019 году в журнал Sciences Avances. Окаменелость, найденная в меловом слое породы в Андах Колумбии, имела редкую сохранность как внешних элементов глаза, так и внутренней оптической нервной ткани. В новом исследовании Люк и исследователи из Йельского университета описывают необычайно большие оптические характеристики Callichimaera, которые позволяют предположить, что это был плавающий хищник с хорошим зрением.
Глаза Каллихимеры - одна из самых необычных и поразительных особенностей из-за их огромных размеров. У живых крабов обычно есть крошечные сложные глаза, расположенные на конце длинного стебля с орбитой, чтобы прикрывать и защищать. Однако у Callichimaera большие сложные глаза без глазниц для их защиты. Исследователи сначала думали, что Callichimaera была крабом на последней личиночной стадии, называемой мегалопой, что означает «большие глаза». На этой стадии у крабов очень большие глаза; однако это краткий момент в развитии краба. По мере взросления краба его тело перерастает глаза.
Чтобы проверить это, Люк и первый автор Келси Дженкинс, кандидат наук в Йельском университете, проанализировали более 1000 экземпляров живых и вымерших крабов, представляющих 15 видов крабов со всего генеалогического древа крабов. Образцы включали крабов на разных стадиях развития и охватывали ряд мест обитания, экологии, образа жизни и батиметрических диапазонов. Они измерили размеры глаз и тел крабов от детеныша до взрослого и обнаружили, что, в отличие от других видов крабов, Callichimaera сохраняла свои большие глаза на протяжении всего развития. Фактически, глаза Callichimaera были самыми быстрорастущими из всех видов и могли достигать до 16% всего их тела, что составляет примерно четверть размера. Для сравнения представьте себе человека с глазами размером с футбольный мяч.
"Наличие таких больших и незащищенных глаз означает, что они были открыты все время, плюс такие большие глаза требуют огромных затрат энергии и ресурсов для их поддержания. Таким образом, это животное, должно быть, в значительной степени полагалось на зрение", Люк сказал.
«Если у чего-то есть такие большие глаза, они определенно очень хорошо видят. Это резко контрастирует с крабами с крошечными рудиментарными глазами, у которых они могут составлять всего 1-3% от размера тела животного», - Дженкинс. сказал.
Дальнейший анализ показал, что Callichimaera была животным с высокой остротой зрения, подобным стрекозам, которые являются одними из высших хищников мира насекомых, и креветке-богомолу. Замечательная сохранность внутренних мягких тканей в глазах Callichimaera, таких как оптические доли (нервные ткани), показывает, что они были больше похожи на глаза пчел и других большеглазых насекомых, чем на стебельчатые глаза крабов. Животное также было более приспособлено к хорошо освещенным условиям. Вся доступная анатомическая информация указывала на то, что Каллихимера была хищником.
Несмотря на то, что это самый симпатичный и самый маленький краб, большие глаза Callichimaera и его общая форма тела с необычно большими веслообразными ногами указывают на то, что это мог быть свирепый плавающий хищник, а не ползающий по дну. как и большинство крабов, - сказал Луке.
"Крабы, чьи глаза растут очень быстро, более склонны к зрению - вероятно, они очень хорошие хищники, которые используют свои глаза во время охоты, - тогда как медленно растущие глаза, как правило, встречаются у крабов-падальщиков, которые менее зависят от зрения, "сказал соавтор профессор Дерек Э. Г. Бриггс, Йельский университет.
Непрекращающиеся неожиданные открытия Каллихимеры соответствуют переводу названия «озадачивающая красивая химера». «Я называю это своим прекрасным кошмаром, потому что мне потребовалось более десяти лет посещения музеев по всему миру и анализа тысяч окаменелостей и живых крабов, чтобы понять, насколько уникальным было это животное. считаться утконосом крабового мира, - сказал Луке. «Исключительная сохранность организмов с мягкими или слегка минерализованными тканями, такими как глаза, позволяет нам по-новому заглянуть в историю и эволюцию жизни в глубоком времени захватывающими способами. Чтобы понять наше настоящее, мы должны взглянуть на наше прошлое., а для этого данные в стратах."
Работа частично финансировалась Национальным научным фондом (NSF, грант DEB № 1856679), Национальным советом по научным и инженерным исследованиям Канады (NSERC), Fondo Corrigan-ACGGP-ARES (Колумбия) и Колумбийская геологическая служба старшему автору.