Dr. Brigitte Schoenemann (Universiteit van Keulen) en haar collega's Helje Pärnaste (Tallinn, Estland), en Euan Clarkson (Edinburgh, Schotland) zijn erin geslaagd de structuur en werking van het oudst bekende samengestelde oog te ontrafelen. De onderzoekers gebruikten een uitzonderlijk goed bewaard gebleven fossiel trilobiet (Schmidtiellus reetae), die meer dan een half miljard jaar oud is, toont de celstructuur van een samengesteld oog. Het laat niet alleen zien hoe dit oog werd geconstrueerd, maar ook de werking ervan, zijn prestaties, en hoe het verschilt van hedendaagse samengestelde ogen. De resultaten laten zien dat moderne samengestelde ogen werken op een manier die opvallend veel lijkt op die van een half miljard jaar geleden. Ze zijn erg conservatief in hun structuur - en met succes. "Het principe van het moderne samengestelde oog gaat hoogstwaarschijnlijk terug tot vóór de tijd van onze eerste fossielen. Een half miljard jaar geleden, het was in het beginstadium van zijn ontwikkeling, en met ons werk zijn we erin geslaagd de eerste zichtbare stappen van dit uiterst succesvolle visuele principe bloot te leggen, ', zegt Schoenmann.

Het oog behoort tot een trilobiet gevonden in Estland, een uitgestorven antropode die in de oceanen van het Paleozoïcum leefde. De vondsten van deze geologische laag hebben de allereerste fossielen van complexe dieren aan het licht gebracht. Het rechteroog van de trilobiet is licht geschaafd, waardoor een kijkje in het interieur. Het is een typisch samengesteld oog dat bestaat uit ongeveer 100 subeenheden die relatief ver uit elkaar zijn geplaatst in vergelijking met moderne vormen. De auteurs konden aantonen dat elk van deze subeenheden (ommatidia) uit ongeveer acht sensorische cellen bestaat - net als moderne samengestelde ogen - gegroepeerd rond een centrale rhabdom, een lichtgeleidende receptieve structuur. Deze laatste bevat de visuele pigmenten en brengt de helderheid van de omgeving over naar het centrale zenuwstelsel van het dier. "Echter, in tegenstelling tot de moderne samengestelde ogen van bijen, libellen, en veel krabben, dit zeer oude samengestelde oog heeft geen lens, " legt Schoenemann uit. "Dit is waarschijnlijk te wijten aan het feit dat deze antropodes met een nogal zachte schaal niet de noodzakelijke laag in hun schaal hadden die verantwoordelijk is voor lensvorming."

De fysieke kenmerken van het centrale rhabdom zorgen ervoor dat elk element van het samengestelde oog een beperkt gezichtsveld heeft en dat de algehele visuele indruk van het dier al het mozaïekachtige karakter heeft van een modern samengesteld oog. De precisie van zo'n oog kan worden bepaald door het aantal elementen - net zoals het aantal pixels de precisie van een computergraphic bepaalt. "Met ongeveer 100" pixels, " de prestatie van dit meer dan een half miljard jaar oude oog is zeker niet uitmuntend. Maar het was voldoende om de trilobiet te voorzien van informatie over beweging in zijn gezichtsveld, bijvoorbeeld naderende roofdieren. Hij kon de lichtverdeling in zijn omgeving ruwweg onderscheiden of obstakels op zijn pad ontwijken, ', zegt Schoenmann.

De bioloog en haar team konden ook aantonen dat slechts een paar miljoen jaar na Schmidtiellus, nieuwe en verbeterde samengestelde ogen met een hogere resolutie ontwikkeld in een andere trilobiet uit de Baltische regio:Holmia kjerulfi. De prestaties van de ogen van deze soort benaderden zelfs die van moderne libellen. Een fysieke analyse van de samengestelde ogen van beide trilobieten toonde aan dat het organisme in helder water leefde, hoogstwaarschijnlijk kustgebieden van een paleozoïsche oceaan.