Hodet på et 54 millioner år gammelt stankelbein fra Danmark. Bildet viser de sekskantede fasettene i øynene. Bbredden på øynene er 1,25 mm. (Foto: Johan Lindgren – Fossilet er funnet av Mette Hofstedt)
Hodet på et 54 millioner år gammelt stankelbein fra Danmark. Bildet viser de sekskantede fasettene i øynene. Bbredden på øynene er 1,25 mm. (Foto: Johan Lindgren – Fossilet er funnet av Mette Hofstedt)

54 millioner år gamle stankelbein-øyne sår tvil om hvordan synet utviklet seg

Stankelbeinfossiler fra Danmark kan omskrive historien om fasettøyne.

Publisert

Svært godt bevarte fossiler av 54 millioner år gamle stankelbein fra Nord-Jylland i Danmark har bidratt til en helt ny oppdagelse.

Stankelbeinene er nemlig i utrolig god stand. Forskerne har klart å finne et pigment i stankelbeinøynene ingen trodde kunne være der. Den nye forskningen er publisert i tidsskriftet Nature.

– Det er en spennende studie som viser at det er mye vi fortsatt ikke vet, sier Jesper Milán, som er geolog ved Østsjællands Museum. Han deltok ikke selv i studien.

Arkiv for døde dyr

Danmark har helt unike forhold for bevaring av fossiler, forteller Bo Pagh Schultz og Henrik Madsen, som har gjort de godt bevarte fossilene tilgjengelig for de andre forskerne.

Et fenomen som kalles «moler», dannet av skjeletter fra døde kiselalger, aske og vulkansk støv, er utbredt på Fur og Mors i den vestlige delen av Limfjorden på Nord-Jylland. Det fungerer som et arkiv over fortidens døde dyr.

– Dette har vært myk søle en gang, og det er perfekt for fossiler, sier Schultz, som er fagsjef ved Fur Museum.

– Det oksygenfrie miljøet gjør at dyrene ikke råtner, og askelagene gjør at vi kan se når dyrene er fra. Det er som å bla i naturens egen historiebok, sier Henrik Madsen, som er faglig leder ved Museum Mors.

Kan skrive om øynenes historie

Men hva betyr det at forskerne har funnet pigmenter i øynene på 54 millioner år gamle stankelbein?

Forskerne har funnet spor av eumelanin, som er et mørkt pigment som også finnes i våre egne øyne, og i huden og håret vårt. Det er første gang man ser det i et leddyr - en dyregruppe som består av insekter og skalldyr.

Forskerne kunne se at de fossile øynene var forkalket, i motsetning til øynene til stankelbeinene som lever i dag.

– Det kan få stor betydning. Vi har gått ut fra at øynene til trilobitter var forkalket allerede mens de levde, men det kan nå vise seg at det er en kjemisk reaksjon som finner sted under fossileringen, sier Johan Lindgren, som er førsteamanuensis ved Lund Universitet i Sverige og hovedforfatter på artikkelen.

– Det er viktig at lyset kommer inn i linsene, og øynene blir altså beskyttet av eumelaninen, sier Lindgren.

Trilobitter hadde kanskje myke øyne

Eumelanin

Melanin er en gruppe brune, svarte og rødlige pigmenter, som utbredt i både dyre- og planteriket.

De kan deles inn i det brunlige og svarte eumelaninet og det gule og rødlige phaeomelaninet.

Eumelanin ble funnet mellom linsene i de 23 stankelbeinfossilenes øyne.

For 545 millioner år siden var det massevis av små krepsdyr som kalles trilobitter i havet. De var utstyrt med noen av de første fasettøynene, som vi i dag blant annet kjenner fra stankelbein og fluer.

Slike øyne har ikke så god oppløsning, men et veldig bredt synsfelt og en god evne til å fange opp raske bevegelser.

Inntil nylig trodde forskerne at trilobittene hadde helt spesielle øyne som bestod av kalk, ikke kitin, som hos dagens insekter og krepsdyr.

Men den nye studien tyder på at de bør revurdere hvordan trilobittenes øyne så ut.

– For å kunne forstå synet til disse dyrene må vi vite hvilket materiale linsene var bygget opp av. Derfor er dette en viktig oppdagelse, sier Johan Lindgren.

Fargene er på vei tilbake til fossilene

Trilobitter kunne være alt fra noen millimeter til 72 centimeter lange. De er blant de første kjente artene med komplekse fasettøyne. (Foto: Vassil/Wikimedia Commons)
Trilobitter kunne være alt fra noen millimeter til 72 centimeter lange. De er blant de første kjente artene med komplekse fasettøyne. (Foto: Vassil/Wikimedia Commons)

Rester av farger og mykvev i fossiler er et forskningsfelt som for alvor har skutt fart de siste 10 årene.

I 2008 oppdaget den danske forskeren Jakob Vinther at man kunne se små pigmentkorn på fossilet av en 47 millioner år gammel fuglefjær. De avslørte en svart metallisk farge med et rødt og grått skjær, som vi kjenner fra dagens ender og påfugler.

Johan Lindgren, som står bak den nye studien, oppdaget selv fargepigmenter i et 55 millioner år gammelt forsteinet fiskeøye i 2012.

Vinther har senere, i et godt bevart fossil, avdekket at den såkalte papegøyedinosauren, Psittacosaurus, som levde for 120 millioner år siden, var lys på undersiden og mørk på oversiden.

– Det har oppstått et helt nytt forskningsfelt, paleobiologi, der forskerne er på jakt etter de mest robuste biokjemiske molekylene i fossilene for å få informasjon om det flyktige mykvevet, sier Bo Pagh Schultz ved Fur Museum.

Oppdaget ved en tilfeldighet

Johan Lindgren så de godt bevarte stankelbeinene på en ekskursjon til Fur Museum og Museum Mors i Danmark.

– Her så jeg at de hadde noen fantastisk godt bevarte eksemplarer av stankelbein, og jeg fikk ideen om å undersøke pigmenter i øynene, sier Lindgren.

Insekter er nemlig kjent for å ha en annen form for pigment i øynene enn oss mennesker, et pigment som kalles omokrom. Men til sin store overraskelse fant han det pigmentet vi kjenner fra våre egne øyne, eumelanin.

– Vi trodde det var umulig. Derfor begynte vi å undersøke moderne stankelbein, og her fant vi også eumelanin på akkurat de samme stedene. Samtidig var de moderne linsene av kitin, mens fossilene var kalsitt (kalk, red. anm.) – derfor mener vi at kalken stammer fra en kjemisk prosess som skjer etter at stankelbeinet har blitt et fossil, sier Lindgren.

Geolog: Vi kan begynne å sette de riktige fargene på fortiden

Moler er perfekt til bevaring av fossiler, siden dyrene blir innkapslet i oksygenfrie miljøer. Dessuten viser lagene hvilket tidspunkt dyret er fra. Her er det moler på Fur. (Foto: Slaunger/Wikimedia Commons)
Moler er perfekt til bevaring av fossiler, siden dyrene blir innkapslet i oksygenfrie miljøer. Dessuten viser lagene hvilket tidspunkt dyret er fra. Her er det moler på Fur. (Foto: Slaunger/Wikimedia Commons)

Geolog Jesper Milán er begeistret over den nye studien.

Han forteller at moderne elektronmikroskoper kan ta bilder av de små pigmentkornene, men at det også er tilfeldigheter involvert.

– Med disse studiene kan vi etter hvert sette riktige farger på flere og flere fortidsdyr.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.