Skamieniałość sprzed 500 mln lat z zachowanym mózgiem. "Szczęka mi opadła"
Naukowcy mogą prześledzić proces ewolucji mózgu największej grupy zwierząt, dzięki odnalezieniu szczątków mikroskopijnego robaka, który żył pół miliarda lat temu. Tak dobrze zachowana skamieniałość to prawdziwa rzadkość. Zazwyczaj podobne fragmenty szybko ulegają rozkładowi.
Kiedy marzyłem o skamieniałości, którą najbardziej chciałbym odkryć, zawsze myślałem o larwie stawonoga, ponieważ dane rozwojowe są niezwykle istotne do zrozumienia ich ewolucji. Ale larwy są tak małe i delikatne, że szanse na znalezienie jednej skamieniałości są praktycznie zerowe. Albo tylko tak mi się wydawało.
Jak powstają skamieniałości?
Poglądy naukowca są oczywiście zrozumiałe. Znacznie łatwiej jest odnaleźć skamieniałe kości czy muszle dawnych zwierząt. Tkanki miękkie zazwyczaj ulegały rozkładowi, a przykryte piaskiem i mułem szkielety ulegały fosylizacji, czyli skamienieniu. W tym procesie następują mniejsze bądź większe przemiany pierwotnych związków chemicznych budujących twarde części organizmów.
Mogą to być, powiedzmy zmiany kosmetyczne, polegające na zmianie w układzie molekularnym, jak choćby przemiana węglanu wapnia z postaci aragonitowej w kalcyt. Wówczas związek chemiczny pozostaje ten sam. Ale też pierwotny związek chemiczny może zostać zastąpiony innym, najczęściej pirytem (siarczkiem żelaza), apatytem (fosforanem wapnia) i syderytem (węglanem żelaza). Jest też karbonatyzacja, czyli wzbogacanie szczątków w węgiel, ale w świecie zwierząt zachodzi ona rzadko. Jest bardziej pospolita podczas procesu fosylizacji roślin.
Naukowcy nie mogli uwierzyć w to, co zobaczyli
Po przeskanowaniu promieniami rentgenowskimi odkrytej w formacji skalnej Yu’anshan w prowincji Junnan w Chinach skamieniałości, oczom naukowców ukazał się niezwykły widok. Y. yuanashi nie tylko był niezwykle dobrze zachowany, ale wykonane zdjęcia ujawniły wewnętrzne struktury takie jak mózg i układ krążenia, w tym ślady nerwów obsługujących nogi i oczy larwy. To struktury, których zachowanie wydawać by się mogło, jest niemal niemożliwe.
Wiedziałem już, że ta prosta, przypominająca robaka skamielina jest czymś wyjątkowym, ale kiedy zobaczyłem niesamowite struktury zachowane pod jego skórą, moja szczęka po prostu opadła - jak te skomplikowane cechy mogły uniknąć rozkładu i nadal istnieć, by zobaczyć je pół miliarda lat później?
Dlaczego skamieniałość tak dobrze się zachowała? Naukowcy na razie nie są pewni, wskazują jednak, że wkrótce po jego śmierci miękkie tkanki zostały zastąpione fosforanem i zachowane. W rozmowie z serwisem LiveScience dr Smith wyjaśnia, że prawdopodobnie w wodzie był wyższy poziom fosforu, który dostarczył surowców do przekształcenia komórek i stworzenia minerałów fosforanowych.
Dzięki zachowanym szczątkom naukowcy zaobserwowali, że w czasach, gdy żył Youti yuanashi mózgi stawonogów stawały się coraz bardziej złożone. Przykładowo, odkryta larwa miała obszar, który miał stać się wypustką bardziej wyspecjalizowanej głowy stawonoga z czułkami. To oznacza, styl życia tych zwierząt mógł być bardziej różnorodny, włącznie ze stawaniem się bardziej wyrafinowanymi drapieżnikami.
- W miarę rozwoju mózgów stawonogów zaczęły one wykazywać znacznie bardziej skomplikowane zachowania i jeszcze bardziej skomplikowaną morfologię. Doprowadziło to do szybkiego wzrostu ich różnorodności, którą utrzymują do dziś. - podsumował dr Smith.
Źródła: Smith, M.R., Long, E.J., Dhungana, A. et al. Organ systems of a Cambrian euarthropod larva. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07756-8; LiveScience; Muzeum Geologiczne Państwowego Instytutu Geologicznego
***
Co myślisz o pracy redakcji Geekweeka? Oceń nas! Twoje zdanie ma dla nas znaczenie.
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
