500 milyon yıl öncesine dayanan ‘inanılmaz’ fosilleşmiş beyinler, böceklerin ve örümceklerin evrimi hakkında yeniden düşünmeye sevk ediyor

Eski bir üç gözlü yırtıcı, eklembacaklıların vücut planının evrimi hakkında önemli bilgiler ortaya koyuyor.

Yeni araştırma, Burgess Shale adlı yarım milyar yıllık bir deniz yırtıcısının beynini ve sinir sistemini içeren bir fosil önbelleğine dayanıyor. stanley karis Royal Ontario Müzesi (ROM) tarafından açıldı. Radiodonta adlı eklembacaklı evrim ağacının eski, soyu tükenmiş bir dalına aittir. stanley karis Modern böcekler ve örümceklerle yakından ilgilidir. Bu bulgular eklembacaklıların beyin gelişimi, görme ve kafa yapısına ışık tutuyor.

“Ayrıntılar o kadar açık ki, dün ölmüş bir hayvana bakıyormuşuz gibi.”

– Joseph Moiseuk

Sonuçlar, Science dergisinde 5 Temmuz 2022’de yayınlanan “Fosil nöroanatomili üç göz radyografileri eklembacaklıların başının kökenini ve segmentasyonunu bilgilendiriyor” araştırma makalesinde açıklandı. mevcut biyoloji.

Stanleycaris hirpex’in bir çift fosil örneği, numune ROMIP 65674.1-2. Görüntü kaynağı: Jean-Bernard Caron, © Royal Ontario Müzesi

Bilim adamlarını en çok ilgilendiren şey, içinde ne olduğudur. stanley karis‘ kafa. 84 fosilde, beyin ve sinir kalıntıları 506 milyon yıl sonra hala korunmaktadır.

Araştırmanın baş yazarı ve Toronto Üniversitesi (U of T) Joseph Moisiuk, “Kambriyen dönemine ait fosilleşmiş beyinler yeni olmasa da, bu keşif şaşırtıcı koruma kalitesi ve çok sayıda örnekle dikkat çekiyor” dedi. Royal Ontario Müzesi’nde Ekoloji ve Evrimsel Biyoloji alanında doktora adayı. “Büyük gözlere hizmet eden görsel işlem merkezleri, uzantılara giren sinir izleri gibi ince detayları bile verebiliyoruz. Detaylar o kadar net ki dün ölmüş bir hayvana bakıyormuşuz gibi.”

İç organları göstermek için şeffaflık da dahil olmak üzere Stanleycaris hirpex’in pikap animasyonu. Kredi: Sabrina Cappelli’nin animasyonu © Royal Ontario Müzesi

Yeni fosiller beynin varlığını ortaya koyuyor stanley karis Gözlere bağlı protoserebrum ve ön pençelere bağlı deutoserebrum olmak üzere iki bölümden oluşuyordu.

Moiseuk, “İki parçalı kafa ve beynin, eklembacaklı soyunda derin köklere sahip olduğu ve evriminin büyük olasılıkla bu çeşitli hayvan filumundaki tüm canlı organları karakterize eden üç bölümlü beyinden önce geldiği sonucuna varıyoruz.”

Böcekler gibi günümüz eklembacaklılarında beyin protoserebrum, deutoserebrum ve tritoserebrum’dan oluşur. Klipteki fark oyunun kurallarını değiştirecek gibi görünmese de, aslında ciddi bilimsel sonuçları var. Birçok eklembacaklı üyesinin tekrarlayan kopyaları, segmentli vücutlarında bulunabileceğinden, farklı türler arasında parçaların nasıl sıralandığını bilmek, bu yapıların grup içinde nasıl değiştiğini anlamanın anahtarıdır.

“Rosetta Taşı gibi, bu fosiller, radyatörlerdeki ve diğer erken eklembacaklılardaki özellikleri, hayatta kalan gruplardaki benzerleriyle ilişkilendirmeye yardımcı olur.”

Bir çift Stanleycaris hirpex’in rekonstrüksiyonu; Üst birey, iç organları göstermek için artan bir dış şeffaflığa sahiptir. Sinir sistemi açık bej, sindirim sistemi koyu kırmızı ile gösterilmiştir. Kredi: İllüstrasyon Sabrina Cappelli’ye aittir © Royal Ontario Müzesi

Artı bir çift takip eden göz, stanley karis Başının önünde daha önce radyolojide gözlemlenmemiş olan büyük bir merkezi göze sahiptir. Kocaman bir üçüncü göze sahip olmak stanley karis Bu beklenmedikti. Bu, bu hayvanların düşündüğümüzden daha egzotik göründüğünü doğruluyor, ama aynı zamanda bize en eski eklembacaklıların da modern akrabalarının çoğu kadar çeşitli karmaşık görsel sistemler evrimleştiğini gösteriyor,” dedi ROM’dan Richard Ivey. Omurgasız Paleontolojisi Küratörü ve Moysiuk’un doktora danışmanı, aynı zamanda U of T’de doçent olan Karon, ekoloji, evrim ve yer bilimlerini de ekledi.

Stanley Karis’in fosillerinden sinir sisteminin yorumlanmasını ve eklembacaklıların beyin gelişimini anlamadaki etkilerini gösteren kağıt özeti. Beyin kırmızı ve sinir kordonları mor ile temsil edilir. Görüntü kaynağı: Jean-Bernard Caron © Royal Ontario Müzesi

Kambriyen döneminde, Radiodonts, ünlü “garip harikaları” ile çevrede bulunan en büyük hayvanlardan bazılarını içeriyordu. anomali En az bir metre uzunluğa ulaşır. 20 cm’den uzun olmayan, stanley karis Menzili için küçüktü, ancak çoğu hayvanın insan parmağından daha büyük olmadığı bir zamanda, etkileyici bir yırtıcı olurdu. stanley karisİyi gelişmiş duyu ve sinir sistemleri, karanlıkta küçük avları verimli bir şekilde seçmelerini sağlardı.

Stanleycaris hirpex’in yeniden inşası. Image Credit: Sanat Sabrina Cappelli © Royal Ontario Müzesi

Büyük bileşik gözleri, dişlerle kaplı harika görünümlü yuvarlak bir ağzı, etkileyici bir dizi dikenli ön pençeleri ve her iki tarafta yüzen bir dizi kanatla bölünmüş esnek bir gövdesi, stanley karis Bu, yolunu kesecek kadar şanssız, dipteki herhangi bir küçük sakin için kabus gibi olurdu.

Burgess Shell Hakkında

Bu araştırma için Moysiuk ve Caron, daha önce yayınlanmamış 268 stanley karis. Fosiller öncelikle 1980’lerde ve 1990’larda Yoho Ulusal Parkı, British Columbia, Kanada’daki Burgess Shale’deki ünlü Walcott Taş Ocağı sahasının üzerindeki kaya katmanlarından toplanmıştır ve ROM’da bulunan geniş Burgess Shale fosilleri koleksiyonunun bir parçasıdır.

Burgess Shale fosil alanları, Yoho ve Kootenay Ulusal Parkları içinde bulunur ve Parks Canada tarafından yönetilir. Parks Canada, Dünya tarihindeki bu önemli döneme ilişkin bilgi ve anlayışı genişletmek için önde gelen bilimsel araştırmacılarla çalışmaktan ve bu siteleri ödüllü yürüyüş turları aracılığıyla dünyayla paylaşmaktan gurur duyar. Burgess Shale, olağanüstü evrensel değeri nedeniyle 1980 yılında UNESCO Dünya Mirası Alanı olarak belirlenmiştir ve şu anda Kanada Kayalık Dağları’nın parkları için en büyük Dünya Mirası Alanının bir parçasıdır.

fosiller stanley karis Yeni Burgess Shale fosil gösterisinde izleyiciler tarafından görülebilir. Wellner Madge Galerisi, Hayatın Şafağı ROM’da.

Referans: Joseph Moisiuk ve Jean-Bernard Caron, 8 Temmuz 2022, mevcut biyoloji.
DOI: 10.1016 / j.cub.2022.06.027

Büyük araştırma finansmanı desteği, Kanada’daki Ulusal Bilimsel ve Mühendislik Araştırmaları Konseyi’nden Moysiuk’a bir Vanier Kanada Mezun Bursu ve Caron’a bir Keşif Hibesi (No. 341944) aracılığıyla geldi.