Мрље од мастила пронађене у фосилима бића попут бубица стара 500 милиона година могу бити лепо очувана, симетрична ткива мозга. Налаз фосила може помоћи да се одмори жарка научна контроверза - питање може ли се мозак фосилизовати.
Научници су открили ове мрље у фосилима чланконожаца Алалцоменаеус, животиња која дели свој тип са модерним инсектима, пауковима и раковима. Животиње су живеле током камбријског периода, који се одвијао између око 543 милиона и 490 милиона година, и превозиле чврст егзоскелет који се добро фосилизовао. Али мека ткива мозга и живаца бића често пропадају и због тога су нестали из записа фосила.
Сада, нова студија, објављена 11. децембра у часопису Процеедингс оф тхе Роиал Социети Б, описује не једно него два Алалцоменаеус фосили заједно с мозгом и свим њиховим украсима.
"Оно чиме се бавимо у запису фосила су изванредне околности. То није уобичајено - ово је супер, супер је ретко", рекао је коаутор Јавиер Ортега-Хернандез, палеобиолог бескичмењака са Универзитета Харвард и кустос Харвард музеја компарације Зоологија Раније су палеонтолози идентификовали само један другог Алалцоменаеус мислио је да узорак има нервно ткиво, али је налаз био испуњен скептицизмом. Уз још два узорка, научници сада могу бити сигурни да се нервно ткиво заправо може фосилизирати и наћи у изузетним фосилима камбријског чланконожаца, рекла је Ортега-Хернандез.
Дуготрајна расправа
Поред Ортега-Хернандеза и његовог тима, само неколицина истраживача известила је о проналажењу фосилизираног нервног ткива код чланконожаца периода камбријског доба. У раду из 2012. године, научници су описали прве доказе о фосилизованом мозгу артропода, у малом створењу званом Фукианхуиа протенса. Иако је широко покривен у медијима, извештај је привукао критичаре.
"Рекли су:" Глупост, пуно глупости "," рекао је Ницхолас Страусфелд, регент професор на одељењу за неурознаност на Универзитету у Аризони и коаутор студије из 2012., као и неколико других о карактеристикама сличним мозгу у чланконожци. Неки палеонтолози тврдили су да, на основу нашег разумевања како животиње пропадају, обојени примерци Страусфелда и других откопаних не могу садржавати нервно ткиво, рекао је Страусфелд. Неки су теоретизирали да мрље на мозгу морају бити или необична фосилизација или фосилизирани слојеви бактерија, познати као биофилми.
Али сада, нова студија Ортега-Хернандеза и његових колега служи као "заиста угодна потврда ранијег рада", изјавио је Страусфелд за Ливе Сциенце. "Одустао је од многих приговора људи."
Ортега-Хернандез и његови коаутори у својој студији открили су ново Алалцоменаеус фосил закопан у Утаху у области геолошких депресија познатих као амерички Велики слив. Аутори су приметили симетричне мрље дуж средње линије створења које подсећају на структуре нервног система пронађене у неким модерним чланконожцима, укључујући ракове поткове, паукове и шкорпионе. "Нервозни систем и црева се укрштају једно у друго, што је заиста забавно, али уобичајено је у чланконожцима у данашње време", рекла је Ортега-Хернандез за Ливе Сциенце.
Мрље су такође садржале уочљиве нивое угљеника, кључни елемент у нервном ткиву. Тамни жљебови су се такође угурали у животиње на четири ока, као што би се могло очекивати од ткива нервног система. Провјеривши све ове критерије, Ортега-Хернандез је рекао да може поуздано пријавити проналазак фосилизираног нервног ткива у новонађеном узорку.
Али да би поново проверили своја открића, аутори су такође испитали секунду Алалцоменаеус фосил из Великог америчког базена. Првобитно ископан деведесетих година прошлог века, примерак је на ново пронађени фосил избацио сличне мрље и угљене трагове. Штавише, оба фосила Великог слива подударају се с описима другог узорка који је Страусфелд пронашао у Кини. Сва три фосила пронађена су покопана у сличним наслагама, што указује да је јединствен процес очувања омогућио да се сви материји њиховог мозга фосилизирају, рекла је Ортега-Хернандез.
Контрааргументи
Иако су Ортега-Хернандез и његове колеге провјеравали и двоструко провјеравали њихов рад, аутори "углавном морају бити опрезни када тврде да су пронашли прави фосилни мозак", Јианни Лиу, професор на Институту за рани живот на Одјелу за геологију на Универзитет Северозапад у Кијану, Кина, рекао је Ливе Сциенце у е-поруци. Лиу тврди да би мрље од мрље уочене на камбријским фосилима могле бити „помало случајни ефекат процеса пропадања“, а не остаци мождане материје.
У студији за 2018. годину, Лиу и њене колеге прегледали су око 800 фосилизованих узорака и открили да скоро 10% садржи нестресне мрље у пределу главе. Аутори су прегледали претходне студије пропадања животиња и установили да нервно ткиво има тенденцију брзог пропадања, али бактерије у цревима се могу задржавати и „производити ове такозване биофилме као зрачећи који делују помало као делови нервног система“, написао је Лиу.
Неколико палеонтолога, укључујући Страусфелда, истакло је да Лиу није испитао фосиле који наводно садрже ткиво мозга, а да недостатак примарних доказа означава "главни недостатак" у њеној студији. Штавише, узорци које је Лиу прегледао садрже асиметричне мрље, а не симетричне, што значи да их ионако не би тумачили као ткиво мозга, рекао је Страусфелд.
Поред тога, студије пропадања често мере распад ткива у води, док закопани фосили делују у интеракцији са мноштвом хемикалија које се преносе у седименту око њих, рекла је Ортега-Хернандез. На пример, неке студије сугеришу да комбинација глине и воде покреће процес „хемијског штављења“ који учвршћује мека ткива у телу, слично ономе како одређене хемикалије могу трансформисати гипку краву у кожу, рекао је Ортега-Хернандез.
Мора се учинити више на расветљавању улоге седимента у очувању фосила, али до сада, обилни докази указују на то да артропод остаје под великим притиском како би се временом учврстио, рекао је Страусфелд. Мозак и живци у животињи се током процеса изравнавају, а пошто нервно ткиво садржи пуно масти, структуре одбијају воду и „имају одређени отпор против пропадања“, рекао је.
Упркос доказима у њихову корист, Ортега-Хернандез, Страусфелд и њихове колеге можда ће требати да ископају много више можданих парчића чланконогаца како би убедили најазере да древни мозак може фосилизовати.
"Ценимо напоре аутора да оправдају своје резултате као истинско нервно ткиво, али остајемо сумњичави док подаци долазе из само два фосила", рекао је Лиу. "Нови подаци су увек добродошли, али као што смо претходно напоменули, били бисмо уверенији ако би се анатомске карактеристике појавиле у конзистентном облику на више узорака независно."
