08.05.2015 | Наука

Древний мозг раскрыл секреты эволюции головы

Земные недра бережно хранят кости и твёрдые покровы живых существ, населявших планету миллионы лет назад. Но по понятным причинам мягкие ткани и органы доисторических животных попадают в руки учёных крайне редко.

Фото Jean Bernard Caron/Royal Ontario Museum

Поэтому любая такая находка вызывает повышенный интерес со стороны палеонтологов. Особенно если речь идёт о мозге возрастом более 500 миллионов лет.

В новом исследовании Хавьер Ортега-Эрнандес (Javier Ortega-Hernandez) из Кембриджского университета изучал останки ископаемого ракообразного вида Odaraia alata, обитавшего в морях раннего палеозоя. Это причудливое существо было похоже на подводную лодку с большими глазами, торчащими по бокам на тонких "стебельках".

Учёный установил, что глаза животного соединялись с тонкой хитиновой пластиной в передней части тела, известной как передний склерит, с помощью нервных окончаний, выходящих из сохранившегося внутри панциря зачаточного головного мозга.

Такое строение нервной системы очень похоже на то, что можно наблюдать у современных членистоногих. Стоит отметить, что долгое время палеонтологи не могли назвать точное назначение склерита, известного по другим находкам.Теперь можно предположить, что он представлял собой зачаток головы для крепления фоторецепторов. Это открытие показывает, что рудиментарный мозг появился у членистоногих ещё до формирования отдельной головы, которая, вероятно, развилась позже с целью защиты главного нервного центра.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователь сравнил строение Odaraia alata с ископаемыми останками других кембрийских членистоногих. Учёный обнаружил, что передний склерит имеет много общего с верхней частью головы аномалокариса — хищного существа, которое часто называют ранним предком современных ракообразных и насекомых.

"Передний склерит была утрачен членистоногими в процессе эволюции, и, скорее всего, слился с другими частями головы, — объясняет Ортега-Эрнандес в пресс-релизе, — То, что мы видим в этих окаменелостях, является решающим периодом трансформации между мягкотелыми червеобразными существами и членистоногими с жёсткими экзоскелетами и сочленёнными конечностями".

Палеонтологические летописи указывают на то, что около 540 миллионов лет назад во время так называемого кембрийского взрыва произошло резкое увеличение биоразнообразия, в ходе которого морские обитатели обзавелись первыми наружными скелетами. До этого момента Земля была населена мягкотелыми существами, свидетельств о которых практически не сохранилось. Это обстоятельство существенно затрудняет понимание эволюционных процессов, которые в конечном итоге привели к появлению современных видов.

Находка, сделанная в богатых кембрийскими отложениями сланцах Берджесс в Канаде, является одним из наиболее древних образцов мозга, и даёт более глубокое представление об эволюционной истории весьма успешной группы членистоногих.

Статья Ортеги-Эрнандеса была опубликована в журнале Current Biology.

По публикациям UkrNet