Petele de cerneală care se găsesc în fosilele unor creaturi asemănătoare unui insect de 500 de milioane de ani pot fi păstrate frumos, țesut cerebral simetric. Descoperirea fosilelor poate ajuta la punerea la punct a unei controverse științifice aprinse - întrebarea dacă creierele pot fi fosilizate.
Oamenii de știință au descoperit aceste semne splotchy în fosile artropodului Alalcomenaeus, un animal care își împarte filonul cu insecte moderne, păianjeni și crustacee. Animalele au trăit în perioada cambriană, care a avut loc între aproximativ 543 de milioane și 490 de milioane de ani în urmă, și au purtat un exoschelet dur care s-a fosilizat bine. Însă țesuturile moi ale creierului și nervilor creaturii s-au descompus de multe ori și, prin urmare, au dispărut din registrul fosilelor.
Acum, un nou studiu, publicat pe 11 decembrie în jurnalul Proceedings of the Royal Society B, descrie nu unul, ci două Alalcomenaeus fosilele se completează cu creierele și toate garniturile lor.
"Ceea ce avem de-a face cu înregistrările fosile sunt circumstanțe excepționale. Acest lucru nu este obișnuit - acest lucru este super, super rar", a declarat coautorul Javier Ortega-Hernández, paleobiolog invertebrat la Universitatea Harvard și curator al Muzeului Comparativ din Harvard. Zoologie. Anterior, paleontologii au identificat doar unul pe altul Alalcomenaeus specimenul a crezut că are țesut nervos, dar constatarea a fost întâlnită cu scepticism. Cu alte două exemplare în mână, oamenii de știință pot fi acum încrezători că țesutul nervos poate fi, de fapt, fosilizat și găsit în fosile excepționale de artropode cambriene, a spus Ortega-Hernández.
Dezbatere de lungă durată
În afară de Ortega-Hernández și echipa sa, doar o mână de cercetători au raportat găsirea țesutului nervos fosilizat la artropodele din perioada cambriană. Într-o lucrare din 2012, oamenii de știință au descris primele dovezi ale unui creier de artropod fosilizat, într-o creatură mică numită Fuxianhuia protensa. Deși acoperit pe larg în mass-media, raportul a atras critici.
„Au spus:„ gunoi, multă prostie ”, a spus Nicholas Strausfeld, profesor regent în departamentul de neuroștiință de la Universitatea din Arizona și coautor al studiului din 2012, precum și alte câteva despre caracteristicile asemănătoare creierului în artropode. Unii paleontologi au susținut că, pe baza înțelegerii modului în care animalele descompun, specimenele pătate de Strausfeld și altele dezgropate nu ar putea conține țesut nervos, a spus Strausfeld. Unii au teoretizat că petele de creier trebuie să fie fie o groază ciudată de fosilizare, fie paturi fosilizate de bacterii, cunoscute sub numele de biofilme.
Acum, noul studiu realizat de Ortega-Hernández și colegii săi servește drept „o validare cu adevărat plăcută a lucrărilor anterioare”, a spus Strausfeld pentru Live Science. „A fost pus să odihnească o mulțime de obiecții din partea oamenilor.
În studiul lor, Ortega-Hernández și coautorii săi au descoperit o nouă Alalcomenaeus fosile îngropate în Utah într-o regiune a depresiunilor geologice cunoscute sub numele de Marele Bazin American. Autorii au remarcat pete simetrice de-a lungul liniei medii a creaturii, care seamănă cu structurile sistemului nervos găsite în unele artropode moderne, incluzând crabii de potcoavă, păianjeni și scorpioni. "Sistemul nervos și intestinul se încrucișează reciproc, ceea ce este într-adevăr funky, dar comun în artropodele din zilele noastre", a spus Ortega-Hernández, la Live Science.
Petele conțineau și niveluri de carbon detectabile, un element cheie în țesutul nervos. Splotch-urile întunecate au fost de asemenea conectate la cei patru ochi ai animalului, așa cum era de așteptat pentru țesutul sistemului nervos. După ce a verificat toate aceste criterii, Ortega-Hernández a spus că ar putea raporta cu încredere găsirea țesutului nervos fosilizat în noul eșantion.
Dar pentru a-și verifica dublu constatările, autorii au examinat și o a doua Alalcomenaeus fosile din Marele Bazin American. Dezgropată inițial în anii 90, specimenul a prezentat pete și urme de carbon similare cu noua fosilă. Mai mult, ambele fosile din bazinul mare au corespuns descrierilor unui alt exemplar pe care Strausfeld l-a găsit în China. Toate cele trei fosile au fost găsite îngropate în depozite similare, ceea ce indică faptul că un proces de conservare unic a permis fosilizării întregii materii creierului, a spus Ortega-Hernández.
Contra argumente
Deși Ortega-Hernández și colegii săi și-au verificat și și-au verificat dublu activitatea, autorii „în general trebuie să fie precauți cu privire la faptul că susțin că a găsit un creier fosil autentic”, Jianni Liu, profesor la Institutul de viață timpurie din Departamentul de Geologie la Universitatea de Nord-Vest din Xi'an, China, a declarat la Live Science într-un e-mail. Liu susține că petele blobby văzute în fosilele cambriene ar putea fi un „efect ușor aleatoriu al procesului de descompunere”, mai degrabă decât resturi de materie cerebrală.
Într-un studiu din 2018, Liu și colegii ei au examinat aproximativ 800 de exemplare fosilizate și au constatat că aproape 10% conțineau pete de cerneală în regiunea capului. Autorii au revizuit studiile anterioare asupra cariilor animale și au descoperit că țesutul nervos tinde să se descompună rapid, dar bacteriile intestinale se pot lipi și „produce aceste așa-numite biofilme ca radiatoare, care arată cam ca părți ale unui sistem nervos”, a scris Liu.
Câțiva paleontologi, inclusiv Strausfeld, au subliniat că Liu nu a reușit să examineze fosilele care ar fi conținut țesutul creierului și că lipsa dovezilor primare marchează o „deficiență majoră” în studiul ei. Mai mult, exemplarele pe care le-a examinat Liu au conținut pete asimetrice, mai degrabă decât cele simetrice, ceea ce înseamnă că ele nu ar fi fost interpretate ca țesut cerebral, a spus Strausfeld.
În plus, studiile asupra degradării măsoară adesea descompunerea țesuturilor în apă, în timp ce fosilele îngropate interacționează cu o multitudine de substanțe chimice transportate în sedimentele din jurul lor, a spus Ortega-Hernández. De exemplu, unele studii sugerează că o combinație de argilă și săritură de apă începe un proces de „bronzare chimică” care întărește țesuturile moi din organism, similar cu modul în care substanțele chimice particulare pot transforma pielea de vaci suple în piele, a spus Ortega-Hernández.
Trebuie depuse mai multe lucrări pentru a clarifica rolul sedimentelor în conservarea fosilelor, dar, de acum, numeroase dovezi sugerează că rămășițele de artropod plasate sub presiune intensă se solidifică în timp, a spus Strausfeld. Creierul și nervii din animal se aplatizează în proces și, deoarece țesutul nervos conține multă grăsime, structurile resping apa și „au o anumită rezistență împotriva degradării”, a spus el.
În ciuda dovezilor în favoarea lor, este posibil ca Ortega-Hernández, Strausfeld și colegii lor să aibă nevoie de săparea mult mai multe bucăți de artropod pentru a-i convinge pe cei din jur că creierele antice pot fosila.
"Apreciem eforturile autorilor de a-și justifica rezultatele ca fiind un țesut nervos autentic, dar rămân sceptici, în timp ce datele provin doar din două fosile", a spus Liu. "Datele noi sunt întotdeauna binevenite, dar după cum am menționat anterior, am fi mai convinși dacă trăsăturile anatomice ar apărea într-o formă consistentă pe mai multe exemplare în mod independent."
