Nature: найдены останки личинки возрастом 500 млн лет с сохранившимся мозгом
Исследователи выяснили, как развивался мозг самой большой группы животных, обнаружив останки микроскопического червеобразного существа, жившего полмиллиарда лет назад. Недавно обнаруженная окаменелость личинки Youti yuanshi настолько хорошо сохранилась, что она представляет собой дорожную карту эволюции членистоногих в кембрийский период.
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature, существо умерло на ранней стадии развития, или на личиночной стадии, и принадлежит к новому виду под названием Youti yuanshi, название которого образовано от стандартных китайских слов «yòutǐ», что означает «личинка», и «yuánshǐ», что означает «примитивный» .
Y. yuanshi обитал в кембрийских морях и помог появиться ныне живущим членистоногим, таким как насекомые, пауки и крабы. Несмотря на то, что ископаемое размером с песчинку, оно исключительно хорошо сохранилось, открывая ранее невиданные детали, которые помогают объяснить, как у членистоногих развился сложный мозг.
«Когда я мечтал об одной окаменелости, которую мне больше всего хотелось бы обнаружить, я всегда думал о личинке членистоногого, потому что данные о развитии играют центральную роль в понимании их эволюции», — сказал ведущий автор исследования Мартин Смит из Университета Дарема в Великобритании. «Но личинки настолько малы и хрупки, что шансы найти одну окаменелость практически равны нулю — или я так думал!»
Группа исследователей обнаружила окаменелость в горной породе Юаньшань в провинции Юньнань в Китае. Они просканировали окаменелость с помощью рентгеновских лучей, чтобы создать виртуальные 3D-изображения ее внутренних структур. Согласно исследованию, изображения выявили мозг и примитивную кровеносную систему, включая следы нервов, обслуживающих простые ноги и глаза личинки.
«Я уже знал, что эта простая червеобразная окаменелость была чем-то особенным, но когда я увидел удивительные структуры, сохранившиеся под ее кожей, у меня просто отвисла челюсть — как эти сложные особенности могли избежать распада и все еще существовать полмиллиарда лет спустя?» — сказал Смит.
Хотя исследователи не уверены, как животное стало таким исключительным ископаемым, в какой-то момент вскоре после смерти его мягкие ткани были заменены фосфатом и сохранились в камне. Смит объяснил, что в воде, должно быть, были более высокие уровни фосфора, которые предоставили сырье для преобразования клеток существа в фосфатные минералы.
Исключительная сохранность позволила исследователям увидеть больше анатомии раннего членистоногого, чем они могли бы обычно. Это включало признаки того, что мозг членистоногого становился более сложным во времена Y. yuanshi . Например, у личинки была предковая область мозга, которая стала бы выступом более специализированной головы членистоногого с антеннами и различными другими придатками, согласно заявлению. Эти специализированные головы означали, что существа могли принимать различные образы жизни, в том числе становиться сложными хищниками.
«По мере развития мозга членистоногих они стали демонстрировать гораздо более сложное поведение и даже более сложную морфологию», — сказал Смит. «Это привело к быстрому росту их разнообразия, которое они сохранили до наших дней».