Это может быть самый старый пример мозга, и это не то, что мы ожидали

 

Окаменелый Cardiodictyon catenulum. (Фото: sciencealert.com)

Недавно обнаруженный мозг в ископаемом членистоногом возрастом 525 миллионов лет выглядит самым старым из найденных до сих пор — и, возможно, он положил конец продолжающимся спорам о том, как мозг впервые развился у этих беспозвоночных животных.

Удивительно, что обнаруженный у крошечного лобопода, известного как Cardiodictyon catenulum, мозг вообще выжил и состоял из трех компонентов, отличных от нервной системы.

Это важно, потому что предполагает, что мозг развивался отдельно от головы и нервной системы.

Ранее считалось, что мозг этих существ был разделен на повторяющиеся сегменты нервных структур, называемых ганглиями, точно так же, как нервная система в туловище.

«Эта анатомия была совершенно неожиданной, потому что головы и мозги современных членистоногих и некоторых их окаменелых предков на протяжении более ста лет считались сегментированными», — говорит нейробиолог Николас Штраусфельд из Аризонского университета.

Окаменелость была обнаружена в южной провинции Юньнань в Китае в конце 1980-х годов. Червеобразный C. catenulum изначально должен был передвигаться по морскому дну, используя несколько пар мягких и щетинистых ног.

Поскольку размер окаменелости составляет всего 1,5 сантиметра (0,6 дюйма), команда не смогла сделать его рентгеновский снимок. Вместо этого они использовали метод, называемый хроматической фильтрацией, при котором последовательность оцифрованных изображений с высоким разрешением используется для фильтрации света с разными длинами волн и отображения внутренней структуры.

Затем обнаруженную морфологию головы и мозга сравнили с другими окаменелостями, современными членистоногими, и паттернами экспрессии их генов. Сравнение показывает, что один и тот же план организации мозга существует уже полмиллиарда лет.

«Мы выявили общие черты всех видов мозга и то, как они сформировались», — говорит нейробиолог-эволюционист Фрэнк Хирт из Королевского колледжа Лондона в Великобритании.

«Мы поняли, что каждый домен мозга и соответствующие ему функции определяются одной и той же комбинацией генов, независимо от вида, который мы изучали. Это определяет общий генетический план создания мозга».

Членистоногие являются наиболее богатым видами в царстве животных и включают в себя насекомых, ракообразных, пауков, многоножек и многоножек. После лобоподийцев пришли эуартроподы — это по-гречески означает «настоящая суставчатая стопа», ключевое различие по мере того, как эволюция шла своим чередом.

Сегодня потомки этих существ живут в бархатных червях, обитающих в Австралии, Новой Зеландии и Южной Америке, но исследователи считают, что их подход может быть применен к различным другим видам, помимо членистоногих.

Также будет интересно сравнить новые данные с тем, что мы знаем о развитии головного и спинного мозга у позвоночных. Наконец, исследователи говорят, что их исследование показывает, как природа может выжить во время масштабных изменений и что мы можем потерять, если не сможем взять климатический кризис под контроль.

«В то время, когда основные геологические и климатические события изменяли планету, простые морские животные, такие как Cardiodictyon, дали начало самой разнообразной группе организмов в мире — эуартроподам, которые в конечном итоге распространились на все возникающие места обитания на Земле, но которые сейчас исчезают. которым угрожают наши собственные эфемерные виды», — говорит Штраусфельд.

Источник