Älteste Nervensystem in 520 Millionen Jahre alte Fossil gefunden

Fossilien von eine uralte Kreatur ähnelt eine Garnele mit einem gepanzerten Kopf enthalten die älteste und besterhaltene Nervensystem jemals gefunden, die konnten Wissenschaftler die Entwicklung des Nervensystems bei Tieren lebt heute, nach einer neuen Studie zu entschlüsseln helfen.

Die bemerkenswerte Überreste gehörten zu Chengjiangocaris Kunmingensis, ein crustaceanlike Wesen, das im heutigen Südchina vor 520 Millionen Jahren lebte. Die Fossilien enthüllt eine lange "ropelike" zentralen Nervenstrang, die im ganzen Körper, mit sichtbaren Clustern von Nervengewebe entlang der Schnur, wie Perlen aufgereiht in einem Thread erweitert. Auch einzelne Nervenstrukturen konnte nachgewiesen werden, die Wissenschaftler entdeckt.

Sie stellten fest, dass der Nerv Gewebe Massen oder Ganglien, mit den kleinsten Massen werden die am weitesten entfernten von C. KunmingensisKopf sind zunehmend kleinere entlang der zentralen Nervenstrang wuchs. Die Forscher haben auch herausgefunden, dass die Ganglien Beinpaare, zugeordnet, die auch in ihrer Größe reduziert waren, sie entlang des Tieres Körper mit fortschreitender. [Fabelhafte Fossilien: Galerie der frühesten tierischen Organen]

Andere Strukturen im Nervensystem von C. Kunmingensis— Dutzende von Nerven, die in regelmäßigen Abständen von den Nervenstrang entstanden in der Nähe von der Unterseite des Körpers — glich in bestimmte Arten von modernen Würmer gefunden, aber fehlten in modernen Arthropoden bietet Hinweise zu den Wissenschaftlern über Beziehung Nervensysteme angepasst als verschiedene Formen des Lebens in diesen Linien entwickelt.

Arthropoden Vorfahren

C. Kunmingensis lebte während dem Kambrium, die geologische Periode auf der Erde Leben war schnell Diversifizierung, als gehörten sie zu einer Gruppe von Arthropoden Vorfahren namens Fuxianhuiids. Diese Vorgänger von Insekten, Spinnentieren und Krebstieren hatte gepanzerten Kopf und lange, segmentierten Körper auf zahlreichen Beinpaare – mit drei oder vier Paaren pro Segment. Diese Kreaturen wahrscheinlich versenkt über den Meeresboden, schöpfen Nahrung in den Mund mit einer größeren Glieder in der Nähe ihre Köpfe nach Koautor der Studie Javier Ortega-Hernández, ein Biologe in der Abteilung für Zoologie an der Universität Cambridge in Großbritannien.

"Einige der größten Personen erreichen können bis zu 15 Zentimeter (6 Zoll) lang, und sie hatten mindestens 80 Beine!" Ortega-Hernández erzählte Leben Wissenschaft in einer e-Mail.

Aber über was sie, wie auf der Innenseite sahen, bis jetzt wenig bekannt war. Fossilien geben in der Regel Wissenschaftler mit Aufzeichnungen der Knochen, Zähne, Schalen und anderen harten organischen Strukturen, während weichere Gewebe in der Regel zu schnell zerfallen, um bewahrt werden, und sind zur Zeit verloren. Aber manchmal Bedingungen herrschen, die die zarteren Organe, so dass sie auch versteinern zu schützen.

Nach Ortega-Hernández ist das Xiashiba Gebiet in Kunming, Süd-China, wo die Exemplare gefunden wurden, "weltberühmt" für die Erhaltung der weichhäutigen Leben. Er erklärte, dass die Tiere wahrscheinlich begraben in feinem Sediment in einer sauerstoffarmen Umgebung, die die Karkasse vor Plünderern und Mikroben zu schützen würde, zu verlangsamen oder sogar stoppen Verfall.

"Schließlich werden die Schlachtkörper in den Fossilien erhalten und der begrenzte Zerfall ermöglicht für die Erhaltung der erstaunlichen morphologische Details," sagte er. [Fotos: alte Seeungeheuer war einer der größten Gliederfüßer]

"Unsere Kiefer fallen gelassen"

Vorherige Studien aus dieser Zeit beschriebenen Fossilien Nachweis dieser Arthropoden Vorfahren Gehirne, aber dieser Studie ist die erste, eine komplette Nervensystem aus dieser alten Zeit zu beschreiben, und mit einer Genauigkeit, die noch nie zuvor gesehen hat, sagte der Forscher.

Wenn die Wissenschaftler die Ganglien Massen genau angeschaut, sie ausspioniert Fasern, die rund fünf Tausendstel Millimeter in der Länge gemessen – "weniger als die Breite eines menschlichen Haares," sagte Ortega-Hernández.

"Unsere Kiefer fallen gelassen, wenn wir die Proben unter dem Mikroskop und die feinen Nerven an den Seiten beobachtet," sagte er Leben Wissenschaft. "Es war schwer zu glauben, dass etwas so kleines würde zusammen mit den wichtigsten Nervenstrang beibehalten, aber umso mehr, weil sie eine einzigartige Organisation zeigen das ist sonst unbekannten in lebenden Arthropoden."

Diese Organisation – Nerv Schnur, Ganglien und Dutzende von Nerven entlang jeder Seite erstreckt – ist vergleichbar mit der neuronalen Systemen der modernen Arthropoden, sagte Ortega-Hernández. Aber, in Arthropoden lebendig heute, die Anzahl der feinen Nerven ist deutlich geringer, fügte er hinzu.

Die Zahl dieser Nerven ist höher in Stummelfüßer – Cousins Arthropoden – was darauf schließen lässt, diese Funktion stammt aus der letzte gemeinsame Vorfahre für diese beiden Gruppen.

"Es ist möglich, dass als Arthropoden in ihrer Funktion mehr spezialisiert wurde, gelang es Ihnen, ihr Nervensystem noch effizienter zu gestalten, durch Verringern der Anzahl der Nerven", sagte Ortega-Hernández, fügte hinzu, dass dies nur eine Hypothese ist. "Aber es wird ein interessantes Thema in Zukunft Studien zu erkunden," sagte er.

Die Ergebnisse wurden online veröffentlicht heute (Februar 29) in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences.

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