一個國際研究小組在泥盆紀（公元前3.9億年）的Phacopina亞目三葉蟲中發現了一個在動物界獨一無二的眼睛系統：大約200個晶狀體中的每一個都跨越了一組六個正常的複眼面，這本身又形成了一個複眼。
業餘古生物學家Wilhelm Stürmer的40年前X射線照片顯示了眼睛神經的化石后驚訝地發現，Phacopina亞目三葉蟲有一種獨特的眼睛，每隻眼睛中大約有200個大晶狀體，至少跨越六個獨立的面，每個面又形成自己的小複眼。
由科隆大學生物教學研究所的動物學家Brigitte Schoenemann博士領導的研究人員還發現了一個結構，他們認為這是一個局部神經網絡，直接處理來自這種特殊眼睛的信息，還有一個視神經，將信息從眼睛傳到大腦。這篇題為《泥盆紀噬人三葉蟲的3.9億年前的超複合眼》的文章已經發表在《科學報告》上。
三葉蟲是節肢動物，曾經居住在世界的海洋中，在大約2.51億年前滅絕。這一發現是在Schoenemann和她的同事檢查了放射學家和業餘古生物學家Wilhelm Stürmer在20世紀70年代拍攝的X射線圖像時發現的。Stürmer已經認為三葉蟲眼睛下面的細絲是神經，或者是一個導光系統。Schoenemann還在圖像上發現了Stürmer的標記，指定了六個子面。然而，40多年前的科學家並不相信他的解釋。然而現在，對圖像的重新審查和用現代計算機斷層掃描技術的驗證成功地證實了他的猜想。
大多數三葉蟲的複眼與今天仍在昆蟲中發現的複眼相似：大量的六邊形切面構成了眼睛。每個切面下通常有八個光感受器。與電腦屏幕上的圖像相比較，它是由各個像素建立起來的，圖像是由各個面建立起來的。在蜻蜓的複眼中更是有多達一萬個獨立的切面。為了產生一個連貫的圖像，這些切面必須非常接近，並由神經元連接。
然而，在三葉蟲亞目中，複眼的外部可見晶狀體要大得多，直徑可達1毫米以上。此外，它們之間的距離更遠。直到現在，科學家們還無法解釋這一點，這是因為在可以捕捉光線的地方空間被浪費了。由於一個小杯子坐在晶狀體下面，他們假設在膠囊的底部是一個與人類相當的小視網膜。
Schoenemann博士對Wilhelm Stürmer的40年X射線檔案的分析現在提出了一個不同的解釋：一個超複合眼。Phacopina的兩隻眼睛一隻在左邊，一隻在右邊。每隻眼睛由大約200個大小為1毫米的晶狀體組成。在每個晶狀體下，依次設置了至少6個面，每個面又共同構成了一個小複眼。因此，一隻眼睛大約有200個複眼（每個晶狀體下一個）。這些子面被安排在一個環或兩個環中。下面坐着一個泡沫狀的窩，這可能是一個處理信號的小型神經網絡。Stürmer發現的絲狀物事實上確實變成了從眼睛通往三葉蟲大腦的神經，用現代計算機斷層掃描的進一步檢查證實了這些結構。
Wilhelm Stürmer是西門子X射線部門的負責人，同時也是一位狂熱的古生物學家。他用一輛大眾汽車作為行動的X光檢測站，開車從一個採石場到另一個採石場，對化石進行X光檢查。其中，他在動物的眼睛下面發現了被稱為絲狀物的結構，他認為這是軟組織的化石，特別是視神經。Schoenemann解釋說：”當時的共識是，在化石中只能看到骨頭和牙齒，即生物的堅硬部分，而看不到軟的部分，如腸子或神經。”Stürmer的後人把他的檔案交給了這位動物學家，結果發現這位業餘古生物學家不僅正確地識別了視神經，還在一張X光底片上用紅筆寫的箭頭指向主晶狀體下的六個下部切面的結構。這可能表明Stürmer已經認識到超複眼”。然而，在當時，科學家們認為神經不會存在在化石中，更不會存在光導的可能，直到20世紀80年代才在一隻深海螃蟹的複眼中發現了光學纖維。
Schoenemann認為，三葉蟲的”超眼”可能是對弱光條件下生活的一種進化適應。由於其高度複雜的視覺裝置，它可能更加敏感。