Znaleziono skamieniały mózg stawonoga sprzed 525 milionów lat

W szczątkach maleńkiego stawonoga znalezionych blisko 40 lat temu w południowych Chinach naukowcy znaleźli skamieniałe struktury układu nerwowego. Udało się to dzięki zastosowaniu najnowszych technologii. Badania tego drobnego stworzenia morskiego sprzed 525 milionów lat rzucają nowe światło na temat ewolucji mózgu u stawonogów, najbardziej bogatej gatunkowo grupy w królestwie zwierząt.

Badania naukowców z University of Arizona dostarczyły pierwszego szczegółowego opisu właściciela skamieniałego mózgu, stworzenia przypominającego morskiego robaka nazwanego przez uczonych Cardiodictyon catenulum. - Według naszej wiedzy jest to najstarszy skamieniały mózg, jaki znamy – powiedział Nicholas Strausfeld z University of Arizona.

Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma "Science" (DOI: 10.1126/science.abn6264).

W roku 1984 w Chinach znaleziono skamieniałe szczątki robaka z gatunku Cardiodictyon catenulum. W chwili odkrycia wiek tego robaka szacowano na około 525 milionów lat, należał on do żyjącej w kambrze gromady Lobopodia. To wydawałoby się zwyczajne znalezisko było przechowywane przez prawie 40 lat aż do momentu, kiedy kolejny zespół naukowców postanowił przyjrzeć się mu ponownie – co stało się źródłem niemałej sensacji. Wcześniej nikomu bowiem nie przyszło do głowy, by w skamieniałości sprzed tylu milionów lat szukać resztek komórek mózgowych. Pokutowało bowiem myślenie, że tego typu komórki nie stają się skamieliną i że przez miliony lat z pewnością wszystkie już dawno uległy zniszczeniu.

Szczególnie powinno było to dotknąć komórek należących do tak małego organizmu. Tymczasem w szczątkach przedstawiciela Cardiodictyon catenulum rzeczywiście znaleziono skamieniałe i przez to dobrze zachowane elementy układu nerwowego, w tym również i sam mózg. Odkrycie to sprawia jednocześnie, że jest to jak dotąd najstarszy zachowany mózg, jaki kiedykolwiek udało się odnaleźć. Co istotne, inne dokonane w ostatnim czasie odkrycia również potwierdzają, że pochodzące sprzed setek milionów lat mózgi mogą w skamieniałej formie przetrwać do naszych czasów.

Dokonane odkrycie umożliwia znaczące poszerzenie posiadanej przez nas wiedzy o ewolucji stawonogów, w tym pajęczaków i skorupiaków. Przede wszystkim z tego powodu, że w budowie Cardiodictyon catenulum znaleziono elementy, których bądź to w ogóle się nie spodziewano, bądź też oczekiwano ich w zupełnie innej formie. Dużym zaskoczeniem dla badaczy była już sama budowa czaszki. O ile bowiem większość ciała znalezionego osobnika była podzielona na segmenty, o tyle nie dotyczyło to głowy oraz mózgu. Jak dotąd sądzono, że te części ciała stawonogów, które dawno wyginęły, są również w ten sposób podzielone, tak jak to ma miejsce w przypadku współcześnie żyjących przedstawicieli tego typu zwierząt.

Jednakże naukowcy znaleźli coś interesującego również w budowie samego układu nerwowego skamieniałego robaka. Otóż znaleziono u niego małe grudki nerwów, czyli po prostu zwoje nerwowe, biegnące przez segmenty jego ciała. Pozwala to wysnuwać wniosek, że obserwowane u współczesnych stawonogów i segmentowane mózgi i głowy mogły wyewoluować niezależnie z reszty układu nerwowego, która jako pierwsza uległa segmentacji.

Równocześnie w trakcie badań zauważono, że nawet ten pochodzący sprzed ponad 500 milionów lat mózg ma pewne punkty wspólne z mózgami współczesnych stawonogów, co z kolei uwidacznia, że pewne podstawowe ich cechy nie zmieniły się znacząco nawet przez tak długi okres. Kolejnym celem badaczy będzie porównanie odnalezionego mózgu z tymi należącymi do innych zwierząt w celu lepszego zrozumienia, w jaki sposób te kluczowe organy zmieniały się w toku ewolucji.

Źródło: University of Arizona, fot. Nicholas Strausfeld/University of Arizona