یک مغز فسیلی عجیب و غریب با سه چشم درک ما از تکامل حشرات را تغییر داد

در ارتفاع بیش از ۱۵۰۰ متری از سطح دریا، تصور زمانی که معدن والکات در کانادا – اولین سایت حفاری در شیل برجس – در دامنه کوه در اقیانوس غوطه ور شود، دشوار است. و با این حال، به همین دلیل است که به یکی از مشهورترین و منحصر به فرد ترین مکان های فسیلی در جهان تبدیل شده است.

۵۰۸ میلیون سال پیش، هزاران موجود عجیب و غریب فوراً توسط یک گل و لای ناگهانی زیر آب کشته شدند که به شیل برگس تبدیل خواهد شد و یک کپسول زمانی برای دانشمندان ایجاد می کند تا به دوره کامبرین میانی نگاه کنند.

در این زمان، آب‌های اقیانوس گرم و پر از اشکال جدید حیات بودند و دسته‌ای از حیوانات به نام رادیودنت ها از توانایی خود در شنا و شکار طعمه شکوفا شدند. پرتودونت ها جد مشترکی با حیوانات بندپایان مدرن مانند حشرات، عنکبوتیان و سخت پوستان دارند و یکی از موجودات نمادین کامبرین است که در شیل برگس کشف شده است.

و با این حال، تعداد فسیل های این سایت بسیار زیاد است. بسیار زیاد است، بیش از دو دهه طول کشیده است تا دانشمندان به درستی کاملترین نمونه های رادیودونت را که تا به حال دیده شده است ثبت کنند.

فسیل‌های رادیودنت‌ها نادر و اغلب تکه‌تکه هستند، که منجر به اختلافات علمی در مورد نحوه تفسیر آنها شده است. اما تحقیقات جدید – که در آن دانشمندان ذخیره‌ای از ۲۶۸ نمونه از Stanleycaris hirpex را که بیش از دو دهه در مجموعه موزه سلطنتی انتاریو قرار داشتند، تجزیه و تحلیل کردند – شروع به جمع‌آوری قطعات تکامل پرتودونت کرده است.

برخی از نمونه‌های این مطالعه به‌طور کامل حفظ شدند، که به محققان دید کاملی از طرح بدن آنها ارائه داد.

Stanleycaris کوچکترین رادیودونت شناخته شده است: طول بدن آنها در رکوردهای فسیلی بین ۱۰ تا ۸۳ میلی متر است.

و با این حال، این نمونه‌ها نگاهی هرگز دیده نشده به مغز Stanleycaris ارائه کردند که در ۸۴ مورد از فسیل‌ها با “کیفیت شگفت‌انگیز” حفظ شد. نویسنده اصلی جوزف مویسیوک گفت.

Moysiuk، کاندیدای دکترای زیست شناسی و زیست شناسی تکاملی در دانشگاه تورنتو، گفت که جزئیات آنقدر واضح بود که “گویی ما به حیوانی نگاه می کنیم که دیروز مرده است”.

Stanleycaris، این بخش ها به ترتیب به چشم ها و پنجه های جلویی متصل می شوند.

دانشمندان معتقدند Stanleycaris‘s مغز فسیل شده شواهدی برای تمایز اولیه بین بخش های سر و تنه در بندپایان ارائه می دهد.

“ما نتیجه می گیریم که یک سر و مغز دو قسمتی ریشه های عمیقی در اصل و نسب بندپایان دارد و اینکه تکامل آن احتمالاً قبل از مغز سه قسمتی است که مشخصه همه اعضای زنده این شاخه حیوانی متنوع است.” گفت: href=”https://www.eurekalert.org/news-releases/957715″ target=”_blank” rel=”noopener noreferrer”>.

این بخش سوم مغز بندپایان، تریتوسربروم، که عموماً می‌تواند با قسمت‌های دهانی بندپایان و انتهای جلویی دستگاه گوارش حیوان مرتبط باشد، در Stanleycaris وجود نداشت.

بازسازی S. hirpex شنا در بالای نمونه فسیلی. (سابرینا کاپلی © موزه سلطنتی انتاریو)

اما آنچه که Stanleycaris ممکن است در مغز کمبود داشته باشد، بیش از آن است که در چشم جبران شود. /p>

“حضور چشم سوم بزرگ در Stanleycaris غیرمنتظره بود” ژان برنارد کارون، ناظر دکترای Moysiuk و یکی از نویسندگان مقاله، گفت.

این ویژگی، که قبلاً هرگز در رادیودونت مشاهده نشده بود، باعث شد محققان برای ارزیابی مجدد سایر پانارتروپادهای کامبرین، جایی که شواهدی برای چشم های میانی مشابه پیدا کردند.

کشف آن‌ها از این نظریه حمایت می‌کند که چشم‌های میانی بخشی از «طرح زمین» بندپایان است، همراه با جفت چشم‌های جانبی آشناتر که در موجوداتی مانند خرچنگ‌ها می‌بینیم.

دانشمندان همچنین خاطرنشان کردند که فلپ‌های شنای پرتودونت‌ها تقریباً همزمان با این ویژگی‌های پیچیده‌تر چشم پدید آمده‌اند، که فکر می‌کنند ممکن است برای حمایت از سبک زندگی فعال‌تر شکارچی تکامل یافته باشد. /p>

“این حیوانات حتی از آنچه ما فکر می‌کردیم عجیب‌تر به نظر می‌رسند، اما همچنین به ما نشان می‌دهد که قدیمی‌ترین بندپایان قبلاً سیستم‌های بصری پیچیده‌ای مانند بسیاری از اقوام مدرن خود را تکامل داده‌اند.” کارون گفت.

دانشمندان همچنین گفتند که نمونه های رادیودونت به طور منحصر به فردی قرار گرفته اند. برای ارائه اطلاعاتی در مورد تکامل بندپایان از سایر خویشاوندان زنده نزدیک، مانند کرم‌های مخملی و تاردیگرادها.

“این فسیل‌ها مانند سنگ روزتا هستند که به پیوند دادن صفات رادیودنت‌ها و سایر بندپایان فسیلی اولیه با همتایان خود کمک می‌کنند. در گروه‌های بازمانده،” Moysiuk گفت.

این مقاله در زیست شناسی کنونی.