Tīri traipi, kas atrodami 500 miljonus gadu vecu bugveidīgu radījumu fosilijās, var būt skaisti saglabājušies, simetriski smadzeņu audi. Fosilā atradne var palīdzēt izraisīt karstas zinātniskas diskusijas par atpūtu - jautājums par to, vai smadzenes var pārakmeņoties.
Zinātnieki šīs plankumainās pēdas atrada posmkāju fosilijās Alalcomenaeus, dzīvnieks, kuram ir patvērums ar moderniem kukaiņiem, zirnekļiem un vēžveidīgajiem. Dzīvnieki dzīvoja Kambrijas periodā, kas notika apmēram pirms 543 miljoniem un 490 miljoniem gadu, un tiem bija spēcīgs eksoskelets, kas labi pārakmeņojās. Bet radības smadzeņu un nervu mīkstie audi bieži sabojājās un tāpēc pazuda no fosilijas reģistra.
Tagad jauns pētījums, kas publicēts 11. decembrī žurnālā Proceedings of the Royal Society B, apraksta ne vienu, bet divus Alalcomenaeus fosilijas ar smadzenēm un visu to atgriezumu.
"Tas, ar ko mēs saskaramies fosilā dokumentācijā, ir ārkārtas apstākļi. Tas nav bieži - tas ir super, ļoti reti," sacīja līdzautors Havjers Ortega-Hernándezs, Hārvarda universitātes bezmugurkaulnieku paleobiologs un Hārvarda Salīdzinošā muzeja kurators. Zooloģija. Iepriekš paleontologi ir identificējuši tikai vienu otru Alalcomenaeus domājams, ka paraugam ir nervu audi, taču atradums tika uztverts ar skepsi. Kamēr rokā ir vēl divi paraugi, zinātnieki tagad var būt pārliecināti, ka nervu audus faktiski var pārakmeņot un atrast ārkārtas Kambrijas posmkāju fosilijās, sacīja Ortega-Hernández.
Ilgstošas debates
Bez Ortega-Hernándeza un viņa komandas tikai nedaudzi pētnieku ir ziņojuši par fosilizētu nervu audu atrašanu Kambrijas perioda posmkājos. 2012. gada rakstā zinātnieki aprakstīja pirmos pierādījumus par pārakmeņojušos posmkāju smadzenēm niecīgā radījumā, kuru sauca Fuksianhuia protensa. Lai gan ziņojums tiek plaši atspoguļots plašsaziņas līdzekļos, tas piesaistīja kritiķus.
"Viņi teica:" Atkritumi, daudz muļķību "," sacīja Nikolass Štrausfelds, renesanses profesors Arizonas universitātes neirozinātnes nodaļā un 2012. gada pētījuma līdzautors, kā arī vairāki citi par smadzenēm līdzīgām iezīmēm posmkāji. Daži paleontologi iebilda, ka, balstoties uz mūsu izpratni par to, kā dzīvnieki noārdās, Strausfelda un citi neapgūtie paraugi, iespējams, nesatur nervu audus, sacīja Strausfelds. Daži teorēja, ka smadzeņu traipiem jābūt vai nu savādiem pārakmeņošanās pīpiem, vai arī pārakmeņojušos baktēriju slāņiem, kas pazīstami kā bioplēves.
Bet tagad Ortega-Hernández un viņa kolēģu jaunais pētījums kalpo kā "patiešām patīkams iepriekšējā darba apstiprinājums", Strausfeld pastāstīja Live Science. "Viņam ir jāatliek daudz cilvēku iebildumu."
Viņu pētījumā Ortega-Hernández un viņa līdzautori atklāja jaunu Alalcomenaeus fosilijas, kas apraktas Jūtā, ģeoloģisko ieplaku reģionā, kas pazīstams kā Amerikas Lielais baseins. Autori atzīmēja simetriskus traipus gar radības viduslīniju, kas atgādināja nervu sistēmas struktūras, kas atrodamas dažos mūsdienu posmkājos, ieskaitot pakavu krabjus, zirnekļus un skorpionus. "Nervu sistēma un zarnu šķērso viens otru, kas mūsdienās ir patiešām bailīgs, bet bieži sastopams posmkājiem," Live Science stāstīja Ortega-Hernández.
Traipos bija arī nosakāms oglekļa līmenis, kas ir nervu audu galvenais elements. Tumšie plankumi bija iesprausti arī dzīvnieka četrās acīs, kā tas varētu būt paredzēts nervu sistēmas audiem. Pārbaudījis visus šos kritērijus, Ortega-Hernándezs sacīja, ka var droši ziņot, ka jaunatklātajā paraugā ir atrasti pārakmeņojušies nervu audi.
Bet, lai vēlreiz pārbaudītu viņu atradumus, autori arī pārbaudīja sekundi Alalcomenaeus fosilijas no Amerikas Lielā baseina. Sākotnēji izrakts 1990. gados, paraugam bija līdzīgi traipi un oglekļa pēdas kā jaunatklātajai fosilijai. Turklāt abas Lielā baseina fosilijas atbilda cita īpatņa aprakstiem, ko Štrausfelds atrada Ķīnā. Visas trīs fosilijas tika atrastas apraktas līdzīgās atradnēs, kas norāda, ka unikāls konservēšanas process ļāva pārakmeņoties visu viņu smadzeņu matiem, sacīja Ortega-Hernández.
Pretargumenti
Kaut arī Ortega-Hernández un viņa kolēģi pārbaudīja un vēlreiz pārbaudīja viņu darbu, autoriem "kopumā jābūt piesardzīgiem, apgalvojot, ka viņi ir atraduši īstas fosilās smadzenes", Jianni Liu, Agrīnās dzīves institūta profesore Ģeoloģijas departamentā Ziemeļrietumu universitāte Sianas pilsētā Ķīnā Live Science pavēstīja e-pastā. Liu apgalvo, ka blobētie traipi, kas redzami Kambrijas fosilijās, varētu būt "nedaudz nejaušs pūšanas procesa efekts", nevis smadzeņu matērijas paliekas.
2018. gada pētījumā Liu un viņas kolēģi pārbaudīja apmēram 800 pārakmeņojušos paraugus un atklāja, ka gandrīz 10% galvas ādas satur tinti traipus. Autori pārskatīja iepriekšējos pētījumus par dzīvnieku sabrukšanu un secināja, ka nervu audiem ir tendence ātri sabrukt, bet zarnu baktērijas var pieturēties un "izstarot šīs tā saucamās bioplēves, kuras izskatās mazliet kā nervu sistēmas daļas", rakstīja Liu.
Vairāki paleontologi, tostarp Štrausfelds, norādīja, ka Liu nav izpētījis fosilijas, kurās, kā ziņots, ir smadzeņu audi, un ka primāro pierādījumu trūkums norāda uz “būtisku trūkumu” viņas pētījumā. Turklāt Liu pārbaudītajos paraugos bija asimetriski, nevis simetriski traipi, kas nozīmē, ka tie tik un tā nebūtu interpretēti kā smadzeņu audi, sacīja Štrausfelds.
Turklāt pūšanas pētījumos bieži mēra audu sadalīšanos ūdenī, turpretī apraktās fosilijas mijiedarbojas ar daudzām ķīmiskām vielām, kas atrodas nogulsnēs ap tām, sacīja Ortega-Hernández. Piemēram, daži pētījumi liecina, ka māla un ūdens lēciena kombinācija sāk "ķīmiskas miecēšanas" procesu, kas stiprina ķermeņa mīkstos audus, līdzīgi tam, kā noteiktas ķīmiskas vielas var pārveidot govju mīksto ādu no ādas, sacīja Ortega-Hernández.
Ir jāpieliek vairāk darba, lai noskaidrotu nogulumu lomu fosiliju saglabāšanā, taču, ņemot vērā plašos pierādījumus, laika gaitā posmkāju paliekas, kas pakļautas intensīvam spiedienam, laika gaitā sacietē, sacīja Strausfelds. Procesa laikā dzīvnieka smadzenes un nervi izlīdzinās, un tāpēc, ka nervu audos ir daudz tauku, struktūras atgrūž ūdeni un "ir zināmas pretestības pret sabrukšanu", viņš sacīja.
Neskatoties uz viņu labā sniegtajiem pierādījumiem, Ortega-Hernández, Strausfeld un viņu kolēģiem, iespējams, vajadzēs izrakt daudz vairāk posmkāju smadzeņu kaulus, lai pārliecinātu naysayers, ka senās smadzenes var pārakmeņoties.
"Mēs novērtējam autoru centienus attaisnot savus rezultātus kā patiesus nervu audus, taču esam skeptiski noskaņoti, kamēr dati nāk tikai no divām fosilijām," sacīja Liu. "Jaunie dati vienmēr ir laipni gaidīti, taču, kā mēs jau iepriekš atzīmējām, mēs būtu pārliecinātāki, ja anatomiskās pazīmes parādītos konsekventā formā vairākiem paraugiem neatkarīgi."
