Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. Изследвайте вселената с новини за завладяващи открития, научни постижения и др.
CNN
—
Сканиране на черепа на вкаменелост на 319 милиона години риба доведе до откриването на най-стария пример за добре запазен мозък на гръбначно, хвърляйки нова светлина върху ранната еволюция на костните риби.
Фосилът на черепа, принадлежащ на изчезналия Coccocephalus wildi, е открит във въглищна мина в Англия преди повече от век, според изследователи от проучване публикувано в списание Nature в сряда.
Вкаменелостта е единственият известен екземпляр от вида риба, така че учени от университета в Мичиган в САЩ и университета в Бирмингам в Обединеното кралство са използвали недеструктивната техника за изобразяване на компютърна томография (CT), за да погледнат вътре в черепа и да изследват вътрешността му телесна структура.
След като направи това, дойде изненада. CT изображението показва „неидентифицирано петно“, се казва в прессъобщение на Мичиганския университет.
Отделният, 3D обект имаше ясно дефинирана структура с характеристики, открити в мозъците на гръбначните животни: беше двустранно симетричен, съдържаше кухи пространства, подобни на външен вид на вентрикули, и имаше разширяващи се нишки, които наподобяваха черепни нерви.
„Това е толкова вълнуващо и неочаквано откритие“, каза съавторът на изследването Сам Джайлс, палеонтолог по гръбначни животни и старши научен сътрудник в университета в Бирмингам, пред CNN в четвъртък, добавяйки, че те „не са имали представа“, че вътре има мозък, когато са решили да изучавайте черепа.
„Беше толкова неочаквано, че ни отне известно време, за да се уверим, че всъщност е мозък. Освен че е просто консервативно любопитство, анатомията на мозъка в този фосил има големи последици за разбирането ни за еволюцията на мозъка при рибите“, добави тя.
C. wildi е била ранна лъчеперка риба – притежаваща гръбнак и перки, поддържани от костни пръчки, наречени „лъчи“ – за която се смята, че е била дълга 6 до 8 инча, плувала е в естуар и се е хранила с малки водни животни и водни насекоми , според изследователите.
Мозъците на живите лъчеперки риби показват структурни характеристики, които не се наблюдават при други гръбначни, най-вече преден мозък, състоящ се от нервна тъкан, която се сгъва навън, според проучването. При други гръбначни тази нервна тъкан се сгъва навътре.
C. wildi няма тази отличителна черта на лъчеоперите риби, като конфигурацията на част от предния му мозък, наречена „теленцефалон“, прилича повече на тази на други гръбначни животни, като земноводни, птици, влечуги и бозайници, според авторите на изследването .
„Това показва, че конфигурацията на теленцефалона, наблюдавана при живите лъчеперки риби, трябва да се е появила много по-късно, отколкото се смяташе досега“, каза водещият автор на изследването Родриго Тиноко Фигероа, докторант в Музея по палеонтология на Мичиганския университет.
Той добави, че „нашите знания за еволюцията на мозъка на гръбначните са ограничени най-вече до това, което знаем от живите видове“, но „този фосил ни помага да запълним важни празнини в знанията, които могат да бъдат получени само от изключителни фосили като този“.
За разлика от твърдите кости и зъби, учените рядко откриват мозъчна тъкан – която е мека – запазена във вкаменелости на гръбначни животни, според изследователите.
Проучването обаче отбелязва, че мозъкът на C. wildi е „изключително“ добре запазен. Въпреки че има открити мозъци на безгръбначни на възраст до 500 милиона години, всички те са сплескани, каза Джайлс, който добави, че този мозък на гръбначни е „най-старият триизмерен фосилен мозък от всичко, което познаваме“.
Черепът е намерен в слоеве сапунен камък. Ниската концентрация на кислород, бързото погребване от финозърнеста утайка и много компактната и защитна мозъчна кутия са изиграли ключова роля за запазването на мозъка на рибата, според Фигероа.
Мозъчният корпус създаде химическа микросреда около затворения мозък, която можеше да помогне за замяната на меките му тъкани с плътен минерал, който поддържаше фините детайли на 3D структурите на мозъка.
Джайлс каза: „Следващите стъпки са да разберем как точно такива деликатни характеристики като мозъка могат да бъдат запазени за стотици милиони години и да потърсим повече вкаменелости, които също запазват мозъка.“