La naturaleza ha intentado algunos enfoques bastante salvajes para los problemas de la vida a lo largo de los siglos, y eso es cierto en el caso de la visión.

Uno de los primeros ejemplos de un ojo complejo puede haberse basado en un material bastante inusual para enfocar la luz que no se encuentra en los organismos modernos. Los ojos pertenecían a un grupo extinto de animales llamados trilobitesy sus ojos estaban hechos de cristal duro, un mineral conocido como calcita, una pequeña peculiaridad que nos da una idea de cómo estos primeros animales percibían el mundo que los rodeaba.

Los trilobites se extinguieron hace unos 250 millones de años, pero existieron unos 300 millones de años antes. También hay muchos diseños corporales de trilobites en el registro fósil, lo que sugiere que esos 300 millones de años fueron muy exitosos. Y debido a que sus extraños ojos estaban hechos de piedra, a menudo se conservaban bellamente en los muchos fósiles que dejaban atrás.

Así es como sabemos que los trilobites tenían ojos compuestos como insectos, que consisten en grupos de unidades de fotorrecepción llamadas omatidio, cada uno con sus propios fotorreceptores y lentes. El examen de secciones rotas de la lente fosilizada revela un material cristalino hecho de calcita.

La calcita pura es transparente, por lo que, en teoría, la luz podría penetrarla y enfocarse donde los fotorreceptores pudieran detectarla. Al igual que con la visión de los insectos, había probablemente un intercambio: Los trilobites probablemente no veían en alta resolución espacial, pero eran particularmente sensibles al movimiento.

Había tres tipos de estos ojos de trilobites. El más antiguo y común es un tipo conocido como holocroalen el que pequeños omatidios estaban cubiertos por una sola membrana corneal, con lentes adyacentes en contacto directo entre sí.

El ojo abatocroal solo se ve en la familia. Eodiscidae; las pequeñas lentes están cubiertas por una córnea delgada.

Finalmente, el ojo esquizofrénico sólo se ve en el facopina suborden Los cristalinos son más grandes, están muy separados y cada uno tiene su propia córnea. Probablemente lo eran, creen los científicos, altamente especializado.

El ojo holocroal es el más parecido al moderno. ojos de aposición visto en algunos insectos y crustáceos, y los científicos creen que funcionaron de manera similar. Cada omatidio opera individualmente, y la imagen que ve el insecto es una mosaico de todas las imágenes combinadas.

Sin embargo, las cosas se ponen un poco complicadas con la calcita. La calcita tiene una de las birrefringencias más fuertes de la naturaleza. Eso significa que tiene dos índices de refracción; la luz será dividir dos veces a medida que viaja a través de la calcita, los dos rayos viajan a diferentes velocidades, produciendo una imagen doble.

Para omatidios pequeños, como se ve en el ojo holocroal, esto es poco probable que sea un problema; la desviación en los rayos es más pequeña que el órgano sensor de luz.

Para los ojos esquizofrénicos, la birrefringencia plantea otro problema. El cristal no es flexible, por lo que los omatidios más grandes no pueden cambiar su enfoque para reducir el efecto. En cambio, los científicos descubrieron que los ojos esquizofrénicos tienen lo que se conoce como estructura de doble lente.

Eso significa que la lente tiene dos capas, cada una con un índice de refracción diferente, que puede corregir la birrefringencia, casi como si los trilobites tuvieran lentes incorporados. Los lentes de este tipo fueron inventados por separado por matemáticos. René Descartes y Christian Huygens en el siglo XVIIsin saber que los trilobites los habían derrotado.

A pesar de nuestra comprensión de las diversas estructuras del ojo de trilobites, todavía no entendemos cómo funcionaba el ojo esquizofrénico, si era similar a un ojo de aposición o si hacía algo más como el ojo. estructura diferente podría sugerir.

Un estudio reciente ha demostrado que los ojos de los esquizofrénicos son mucho más complejos de lo que pensábamos, lo que nos acerca más. Se descubrió que cada lente cubría un pequeño ojo compuesto propio, formando una especie de «hiper-ojo».

Incluso podría ser posible que estemos completamente equivocados acerca de la visión de los trilobites. Preguntas de un estudio de 2019 si las córneas calcíticas podrían haber sido artefactos del proceso de preservación, lo que implica que sus ojos de cristal son mucho menos únicos de lo que muchos especulan.

Todavía no sabemos por qué surgió este tipo de ojo, si es que lo hizo, o qué beneficios confería, pero ahora los científicos que estudian la visión de los trilobites hay una nueva forma de verlo.