Atklāta vispilnīgākā Kambrijas nervu sistēma

Tiek saglabātas pat 520 miljonus gadu vecās aizvēsturiskās artērijas pēdas atsevišķās nervu šķiedras

Pirmā posmkāja Chengjiangocaris kunmingensis fosilijas © Jie Yang / Yunnan University
lasīt skaļi

Neparastas fosilijas: paleontologi Ķīnā ir atklājuši 520 miljonus gadu vecu aizvēsturisko posmkāju, kura nervu sistēma ir neparasti labi saglabājusies. Papildus pērļainajai vēdera ādai var atpazīt pat izejošās nervu šķiedras. Pirmo reizi viņi pierāda, ka posmkāju nervu sistēma evolūcijas gaitā nav kļuvusi sarežģītāka, bet arvien kompaktāka.

2012. gadā fosilijas atradne no Ķīnas izraisīja satraukumu: pētnieki bija atklājuši 520 miljonus gadu vecu aizvēsturisko posmkāju Fuxianhuia protensa, kura izdzīvojušās smadzenes bija ārkārtīgi līdzīgas mūsdienu vēža slimībām. Gadu vēlāk no tā paša laika tika atklāts zirnekļu sencis, kura smadzenes arī jau atgādināja viņa tālo pēcnācēju smadzenes.

Tomēr šajos atradumos palika neskaidrs, vai šo Kambērijas aizvēsturisko būtņu nervu sistēmas pārējās daļas atgādina arī mūsdienu posmkājus. Atbildi uz to sniedz cits fosilijas atradums Ķīnas dienvidos. Jie Yang no Yunnan universitātes un viņa kolēģi atklāja 520 miljonus gadu vecu Fuksianhuijas radinieku, kurš ne tikai saglabāja smadzenes, bet pat atsevišķas nervu auklas.

C. kunmingensis fosilija un shēma: Vēdera smadzenes tumšo lodīti ir viegli atpazīt. © Jie Yang / Yunnan University, Havier Ortega-Hernandez / Cambridge University

Tumša pērļu aukla uz vēdera

Chengjiangocaris kunmingensis, jaunā fonda nosaukums, līdzinājās mūsdienu krabjiem, tāpat kā tā tuvs radinieks. Viņam bija plašs, sirds formas galvas vairogs un segmentēts ķermenis ar apmēram duci pāru kāju. Tomēr, kad paleontologi pārbaudīja fosiliju, viņi pamanīja tumšu, pērļu formas struktūru, kas savulaik caurdurta dzīvniekam ventrālajā pusē.

"Tā segmentālā organizācija un atrašanās ventrālajā viduslīnijā identificē šo pazīmi kā ventrālā nerva stumbru, " saka Jangs un viņa kolēģi. Kukaiņu un citu posmkāju gadījumā šai nabai ir aptuveni mūsu muguras smadzeņu funkcija un tā ir svarīga centrālās nervu sistēmas sastāvdaļa. displejs

Tiek saglabātas pat nervu saknes

Bet tas vēl nebija viss: dažos šīs vēdera smadzenes, gangliju, segmentālajos mezglu punktos paleontologi atklāja smalkas šķiedras, kas atkāpās no šiem sabiezējumiem. "Šīs šķiedras parādīja ļoti regulāru izplatības modeli, " skaidro līdzautors Havjers Ortega-Hernandezs no Kembridžas universitātes. "Tāpēc mēs gribējām zināt, vai tie ir izgatavoti no tāda paša materiāla kā ganglijas."

Izmantojot fluorescences mikroskopiju, pētnieki pārbaudīja šķiedru sastāvu un paziņoja: "Šīs šķiedras ir atsevišķi nervi, kas ir konservēti kā oglekļa plēve, " saka Ortega-Hernandez. Pirmoreiz paloontologiem viņa priekšā bija ne tikai kambīriešu primitīvo posmkāju smadzenes, bet pat centrālās nervu sistēmas daļas, kas iziet no nervu saknēm.

Tuvplāns: nervu šķiedras, kas iziet no vēdera nabas, var atpazīt kā tumšas līnijas. Yu Liu / LMU Munich

No sīkāka līdz vienkāršam

"Tas dod mums unikālu ieskatu tajā, kā izskatījās pirmatnējās nervu sistēmas, " saka Ortega-Hern ndende. Tā kā, kā liecina Chengjiangocaris kunmingensis fosilija, šo posmkāju smadzenes jau bija samērā modernas, bet ne pārējā viņu nervu sistēma. Mūsdienu posmkājiem ir samazināta nervu daļa, kas izdalās no vēdera smadzenēm, tāpēc nervu sistēma ir kompakta un daudz vienkāršāka.

Kambērijas posmkājs Chengjiangocaris kunmingensis, no otras puses, joprojām satur visus segmentālos nervus. Viņš drīzāk atgādināja joprojām dzīvo, ļoti normālo Penisw rmern un Stummelf ern.

Palontologi secina, ka segmentālās nervu saknes ir posmkāju nervu sistēmas sākotnējā forma un evolūcijas gaitā tās tiek pakāpeniski vienkāršotas. "Šīs fosilijas palīdz mums labāk izprast, kā ir attīstījusies nervu sistēma, " saka Ortega-Hernandez. (Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti, 2016; doi: 10.1073 / pnas.1522434113)

(Kembridžas universitāte, 01.03.2016. - NPO)