Niesamowicie zachowany mózg skrzypłocza sprzed 310 mln lat

Euproops danae

Naukowcy z University of New England odkryli spektakularną skamieniałość skrzypłocza, która pozwala na wgląd w układ nerwowy tego starożytnego organizmu.

Karol Darwin w swoim dziele „O powstawaniu gatunków” opisał wszelkie słabe punkty zapisu geologicznego. Jeżeli warunki nie są idealne, mało prawdopodobne jest, że powstanie dobra skamieniałość, nawet w przypadku organizmów z kośćmi i muszlami. Zauważył, że niemożliwe jest powstanie skamieniałości „miękkiego” organizmu, choć dzisiaj wiemy już, że nie jest to prawdą. Odkryto już skamieniałości wielu delikatnych stworzeń, takich jak meduzy.

Ale co z narządami wewnętrznymi? Czy one też mogą być skamieniałe? Naukowcy z University of New England postanowili odpowiedzieć na to pytanie. Okazuje się, że nawet złożone mózgi starożytnych wodnych stawonogów mogą być zachowane z niezwykłą szczegółowością.

W USA odkryto skrzypłocza sprzed 310 mln lat. Skamieniałość jest w doskonałym stanie, a mózg jest w stanie wręcz nienaruszonym. To przełom, bo pokazuje, że delikatne organy – zwykle podatne na szybki rozkład – też mogą być zachowane z ogromną wiernością.

Dwa typy skamieniałości

Współczesna wiedza na temat mózgów prehistorycznych stawonogów opiera się na dwóch rodzajach skamieniałości: bursztynów i łupków z Burgess.

Bursztyn to skamieniała żywica, która sączy się przez korę drzew i w doskonały sposób konserwuje wszelkie organizmy. W bursztynie bardzo często zostają uwięzione stawonogi, takie jak owady. Można w ten sposób dostrzec mnóstwo szczegółów anatomicznych. Dzięki zastosowaniu nowych technologii obrazowania, naukowcy mogą badać mózgi skamieniałych stawonogów w 3D. Najstarsze stawonogi zatopione w bursztynie pochodzą z okresu triasu – sprzed 230 mln lat.

Skamieniałość Euproops danae z Mazon Creek

Łupki z Burgess są znacznie starsze – pochodzą z kambru (500-520 mln lat temu). Są one niezwykle cenne, bo zawierają jedne z najstarszych zwierząt (zwłaszcza morskich) na Ziemi, a więc mogą powiedzieć nam wiele o ewolucji wielu współczesnych organizmów. Ich szczątki zachowały się przede wszystkim w postaci osadów węglowych w mułowcach.

Wiele okazów stawonogów z łupków z Burgess zachowuje narządy wewnętrzne, zwłaszcza jelita. Ale mniej okazów przedstawia części centralnego układu nerwowego, takie jak nerwy wzrokowe, rdzeń kręgowy czy mózg.

Spektakularny okaz

Skamieniałość odkryta przez naukowców z University of New England pokazuje, że mózgi stawonogów także mogą zostać zachowane w idealny sposób. Okaz skrzypłocza Euproops danae pochodzi ze znanego na całym świecie stanowiska paleontologicznego Mazon Creek w stanie Illinois. Występują tutaj skamieniałości karbońskie, zachowane w konkrecjach sferosyderytowych, sprzed około 308 mln lat.

Niektóre zwierzęta z Mazon Creek, takie jak dziwaczny „potwór z Tully”, mają całkowicie miękkie ciało. Sugeruje to, że musiały istnieć specjalne warunki, by je zachować. Naukowcy odkryli, że zwierzęta z Mazon Creek nie tylko zostały uformowane przez syderyt, który oblepił całe ich ciała, ale także, że minerał ten szybko zamknął ich wewnętrzne tkanki miękkie, zanim zdążyły się rozłożyć.

Mózg Euproops danae jest odwzorowany przez białawy minerał ilasty zwany kaolinitem. Bez niego prawdopodobnie nigdy nie zauważylibyśmy mózgu skrzypłocza.

A to mózg Euproops danae, a D współczesnego okazu Limulus polyphemus

Jednym z wyzwań przy interpretacji anatomii starożytnych stawonogów jest brak bliskich współczesnych krewnych, dostępnych do porównania. Ale Euproops danae może być porównywany z czterema gatunkami żyjących skrzypłoczy. Porównanie układu nerwowego skamieliny z układem nerwowym współczesnego kraba podkowiastego (na załączonym zdjęciu) nie pozostawia wątpliwości, że u obu gatunków występują te same struktury, mimo że dzieli je 310 milionów lat.

To spektakularne odkrycie, które daje uczonym możliwość spojrzenia w przeszłość i lepszego zrozumienia biologii dawno wymarłych organizmów.