500 Millionen Jahre alten Gehirnen von "Seeungeheuer" bekommen die Lupe

Die glänzenden, versteinerten Gehirne von zwei alten Meer-monsterlike Kreaturen tragen dazu bei, dass die Forscher verstehen, wie die Vorfahren der heutigen Gliederfüßer, wie Skorpione und Hummer, entwickelt, wie in einer neuen Studie gezeigt.

Die neue Forschung konzentriert sich auf eine ovale Struktur, genannt der vorderen Platte, gefunden in den Köpfen der alten Arthropoden. Die vordere Platte hat lange verblüfft Forscher, vor allem, weil einige prähistorische Gliederfüßer es, haben während andere nicht, und seine Lage im Kopf ändert sich, je nach Qualität des Fossils.

Aber jetzt, versteinerte Gehirne haben dazu beigetragen, dieses Rätsel zu lösen. Eine Analyse der vorderen Sklerite in zwei Arthropoden Fossilien, beide mehr als 500 Millionen Jahre alt, zeigt, dass die Strukturen mit den Kreaturen knolligen Augen verbunden waren. Die Ergebnisse liefern Beweise, die diese ovale Strukturen waren verbunden mit Nerven mit Ursprung in der vorderen Region des Gehirns, so die Studie. [Fabelhafte Fossilien: Galerie der frühesten tierischen Organen]

"Wir können sagen:" Ah-ha, woher die vordere Platte kommt? Es stammt aus dem vorderen Teil des Gehirns – das Vorderhirn,'"sagte Studie Forscher Javier Ortega-Hernández, Research Fellow in Paläobiologie an der University of Cambridge in Großbritannien.

Cambrian Kreaturen

Versteinerte Gehirne sind selten, aber von nicht ungehört in den Fossilien. Seit 2011 haben Forscher etwa eine Studie veröffentlicht, ein Jahr über unglaubliche Exemplare mit Nervengewebe versteinerte, einschließlich einer 520 Millionen Jahre alten Arthropoden in China gefunden.

Gehirne können versteinern, nur wenn die Bedingungen genau das richtige, Ortega-Hernández erzählte Leben Wissenschaft. Zum Beispiel wenn ein Tier plötzlich unter sauerstoffarmen Bedingungen begraben liegt, die reich an bestimmten Mineralien, wie Kohlenstoff, sagte seine Nervengewebe hätte eine Chance zu versteinern, Ortega-Hernández.

In der neuen Studie untersucht Ortega-Hernández zwei Fossilien, die in Britisch-Kolumbien-Burgess-Schiefers während des frühen 20. Jahrhunderts entdeckt wurden. Die Fossilien sind etwa 500 Millionen bis 510 Millionen Jahre alt, was bedeutet, dass die Tiere während der mittleren Kambrium lebten. Die Exemplare sind jetzt in einer Sammlung der Smithsonian Institution in Washington, D.C. untergebracht.

Eines der Exemplare, Helmetia Expansa, ist ein weichhäutigen, Trilobiten-Art Gliederfüßer, Ortega-Hernández sagte. Der andere, ältere Gliederfüßer, Odaraia Alata, wie ein u-Boot geformt ist, sagte er.

"Wir wissen aus den Fossilien, dass die frühesten Vorfahren der Arthropoden weichen Körper sind. Sie ein bisschen wie Würmer mit Beinen siehst", sagte Ortega-Hernández. "Aber dann, irgendwann in der Zeit beginnen wir sehen Arthropoden, die viel mehr vertraut sein. Sie haben dieses gelenkige Skelett.

"Die Frage hier ist, wie gehen wir von etwas, das sieht nichts, wie ein Gliederfüßer, etwas, das ganz wie ein Gliederfüßer aussieht?"

Es stellt sich heraus, dass "durch das Verständnis der Organisation des Kopfes," oder der vorderen Platte, "Wir können anfangen zu überbrücken, wie diese zwei verschiedene Körper-Organisationen tatsächlich Teil eines Kontinuums sind," sagte Ortega-Hernández.

Lebenden Arthropoden besitzen eine vordere Platte, was darauf, dass die Köpfe der Gliederfüßer im Laufe der Zeit verändert haben hindeutet, sagten Experten.

"Dies deutet darauf hin, dass die vordere Platte war verloren oder mit dem Kopf Schirm in lebenden Arthropoden verschmolzen," sagte David Legg, Research Fellow mit Expertise in der frühen Evolution der Arthropoden und Phylogenetik an der Oxford University Museum of Natural History in das Vereinigte Königreich, die nicht an der Studie beteiligt war.

"Dies hilft zu verwenden, um festzustellen, welches Segment mehr hinteren Kopf Segmente gehören zu uns, vergleichen Sie diese fossilen und den letzten Arthropoden und ein besseres Verständnis über ihre Beziehungen und die Art und Weise, die ihre Gliedmaßen entwickelt, wodurch," sagte er.

Darüber hinaus sagte die Studienhilfen Brücke zwei scheinbar unabhängige Felder, Neurologie und Paläontologie, Greg Edgecombe, ein Forscher der Evolution der Arthropoden im Natural History Museum in London, der nicht an der Studie beteiligt war.

"Javier ist Papier unter die ersten Schritte in Richtung versucht zu kommen mit einer gemeinsamen Sprache zwischen diesen beiden Bereichen gewesen ist", sagte Edgecombe Leben Wissenschaft.

Die Studie erschien heute (7. Mai) in der Fachzeitschrift Current Biology.

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