کشف بزرگی که کتاب های علمی را تغییر می دهد

استراسفلد می گوید: «تا جایی که ما می دانیم، این قدیمی ترین مغز فسیل شده ای است که می شناسیم.

Cardiodictyon متعلق به گروهی از حیوانات منقرض شده است که به نام لوبوپایان زرهی شناخته می شوند. این موجودات در اوایل دوره کامبرین فراوان بودند تا اینکه تقریباً همه گونه های آنها بین 500 تا 540 میلیون سال پیش ظاهر شدند. Lobopodia احتمالاً در امتداد کف دریا با استفاده از چندین جفت پاهای نرم و پر حرکت کرده است. بر خلاف نوادگانشان، اورتروپادها – کلمه یونانی به معنی “بندپایان واقعی” – مفاصل نداشتند. نزدیک ترین خویشاوندان زنده لوبوپودیا امروزه کرم های مخملی هستند که عمدتاً در استرالیا، نیوزلند و آمریکای جنوبی زندگی می کنند.

بحث هایی که به اوایل قرن نوزدهم بازمی گردد

فسیل های یافت شده از Cardiodictyon حیوانی را نشان می دهد که بدنش قطعه قطعه شده بود و هر قسمت دارای آرایش های تکراری از ساختارهای عصبی به نام گانگلیون بود. این قسمت ها به شدت با سر و مغز این حیوان تضاد دارند. زیرا هیچ مدرکی دال بر دودستگی در سر و مغز این موجودات وجود ندارد.

استراوسفلد می‌گوید: «این آناتومی کاملاً غیرمنتظره بود، زیرا سر و مغز بندپایان مدرن و برخی از اجداد فسیلی آنها به‌عنوان موجودات توده‌ای و روبان مانند برای بیش از صد سال تصور می‌شد.

به گفته نویسندگان این مطالعه، این یافته ها بحث های طولانی در مورد منشاء و ترکیب سر در بندپایان، بزرگترین گونه جانوری در قلمرو حیوانات جهان را حل می کند. بندپایان شامل حشرات، سخت پوستان، عنکبوت ها و سایر عنکبوت ها (رده بی مهرگان و بندپایان)، به علاوه برخی از خانواده های حیوانی دیگر مانند هزارپاها و صدپاها هستند.

هیرت می گوید: «از دهه 1880، زیست شناسان متوجه ظاهر تکه تکه شده بدن بندپایان شدند و این بخش ها را تا سر گسترش دادند. و سر را امتداد قدامی بدن قطعه قطعه شده این موجودات می دانستند.

استراوسفلد می گوید: «اما Cardiodictyon نشان می دهد که سر آنها، مانند مغزشان، به بدنشان متصل نبوده است، و این نشان می دهد که مغز و سیستم عصبی آنها احتمالاً به طور جداگانه تکامل یافته اند.

مغزها متحجر شده اند

Cardiodictyon بخشی از جانوران Chengjiang، یک مکان فسیلی معروف در استان یوننان است که توسط دیرینه‌شناس Xiangguang Hu کشف شده است. بدن‌های نرم و ظریف لوبوپودیا به خوبی در فسیل‌ها حفظ شده‌اند، اما به استثنای Cardiodictyon، سر و مغز مورد بررسی قرار نگرفته‌اند، احتمالاً به این دلیل که لوبوپودیا معمولاً کوچک هستند. برجسته ترین قسمت بدن Cardiodiction مجموعه ای از ساختارهای مثلثی و زینی شکل بود که به وضوح هر بخش را مشخص می کرد و به عنوان نقاط اتصال برای هر جفت پا عمل می کرد. این فسیل‌ها در سنگ‌های قدیمی‌تری یافت می‌شوند که قدمت آن به دوره کامبرین (یکی از دوره‌های زمین‌شناسی در دوران پالئوزوئیک) برمی‌گردد.

به گفته استراوسفلد، “این روند به ما می گوید که لوبوپایان زرهی احتمالاً جزو اولین بندپایان بوده اند.” حتی قبل از تریلوبیت ها، گروه متنوعی از بندپایان دریایی زندگی می کردند که حدود 250 میلیون سال پیش منقرض شدند.

هیرت می گوید: «تا همین اواخر، این یک فکر رایج بود که «مغز فسیل نمی شود». بنابراین، اول از همه، شما انتظار ندارید که فسیلی با مغز حفظ شده پیدا کنید. و دوم اینکه این حیوان به قدری کوچک است که به امید یافتن مغز جرات نگاه کردن به آن را هم ندارید.

با این حال، با کار استراوسفلد در 10 سال گذشته یا بیشتر، تعدادی از مغزهای حفظ شده در بندپایان فسیلی مختلف شناسایی شده است.

طرح ژنتیکی مشترک برای ساختن مغز

نویسندگان این مقاله در مطالعه جدید خود نه تنها توانستند مغز Cardiodictyon را شناسایی کنند، بلکه آن را با مغز بندپایان فسیلی و زنده شناخته شده از جمله عنکبوت و صدپا مقایسه کردند. با ترکیب مطالعات تشریحی دقیق فسیل های لوبوپودین با تجزیه و تحلیل الگوهای ژنتیکی در نوادگان زنده این موجودات، آنها به این نتیجه رسیدند که یک الگوی مشترک سازماندهی مغز از زمان کامبرین تا به امروز در آنها حفظ شده است.

هیرت می‌گوید: «با مقایسه الگوهای ژنتیکی شناخته‌شده در میان گونه‌های زنده، به یک طرح اولیه مشترک برای همه مغزها و نحوه شکل‌گیری آن‌ها رسیده‌ایم.

همچنین سه ناحیه مغز در Cardiodictyon وجود دارد. هیرت افزود: «ما دریافتیم که صرف نظر از گونه‌های این موجودات، هر ناحیه مغز و ویژگی‌های مرتبط با ترکیبی از ژن‌ها مشخص می‌شوند. این نشان دهنده یک طرح ژنتیکی مشترک برای ساختن مغز است.

درس هایی از تکامل مغز مهره داران

هرت و استراسفلد می گویند اصول بررسی شده در مطالعه آنها احتمالاً برای موجوداتی غیر از بندپایان و خویشاوندان نزدیک آنها نیز کاربرد دارد. آنها می گویند که این مهم است، زمانی که بخواهیم سیستم عصبی بندپایان را با مهره داران که ساختار کاملاً مشابهی دارند مقایسه کنیم. زیرا می بینیم که آنها نیز از نظر ژنتیکی دارای مغز جلویی و میانی هستند و آن قسمت ها به شکل تکامل یافته با نخاع متفاوت هستند.

به گفته استراوسفلد، این یافته ها پیامی از تداوم در زمان را ارائه می دهند زیرا سیاره به طور چشمگیری تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی تغییر می کند.

او گفت: «در حالی که رویدادهای مهم زمین‌شناسی و آب و هوایی سیاره ما را تغییر می‌داد، حیوانات دریایی ساده مانند Cardiodictyon متنوع‌ترین گروه از موجودات جهان – موجودات زمینی – را به دنیا آوردند که در نهایت به هر زیستگاه جدیدی که روی زمین ایجاد می‌شد راه پیدا کردند.» و در حال گسترش هستند.”

منبع خبر: خبر فوری