تم اكتشاف دماغ عمره 319 مليون عام. يمكن أن يكون الأقدم من نوعه

قم بالتسجيل في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. اكتشف الكون مع أخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
–

مسح لجمجمة متحجرة عمرها 319 مليون سنة سمك أدى إلى اكتشاف أقدم مثال على دماغ فقاري محفوظ جيدًا ، مما أدى إلى تسليط ضوء جديد على التطور المبكر للأسماك العظمية.

تم العثور على أحفورة الجمجمة التي تنتمي إلى Coccocephalus wildi المنقرضة في منجم فحم في إنجلترا منذ أكثر من قرن ، وفقًا لباحثين من دراسة نشرت في مجلة نيتشر يوم الأربعاء.

الأحفورة هي العينة الوحيدة المعروفة لأنواع الأسماك ، لذلك استخدم علماء من جامعة ميشيغان في الولايات المتحدة وجامعة برمنغهام في المملكة المتحدة تقنية التصوير غير المدمرة للمسح المقطعي المحوسب (CT) للنظر داخل جمجمتها وفحصها من الداخل. هيكل جسدي.

عند القيام بذلك ، جاءت مفاجأة. أظهرت صورة التصوير المقطعي المحوسب “نقطة مجهولة الهوية” ، حسبما جاء في بيان صحفي صادر عن جامعة ميشيغان.

كان الكائن المتميز ثلاثي الأبعاد له بنية محددة بوضوح مع ميزات موجودة في أدمغة الفقاريات: كان متناظرًا ثنائيًا ، ويحتوي على فراغات مجوفة تشبه في مظهر البطينين ولديها خيوط ممتدة تشبه الأعصاب القحفية.

قال سام جايلز ، المؤلف المشارك في الدراسة ، عالم الحفريات الفقارية وكبير الباحثين في جامعة برمنغهام ، لشبكة CNN يوم الخميس: “هذا اكتشاف مثير وغير متوقع” ، مضيفًا أنه ليس لديهم “فكرة” عن وجود دماغ بالداخل عندما قرروا دراسة الجمجمة.

“كان الأمر غير متوقع لدرجة أن الأمر استغرقنا بعض الوقت للتأكد من أنه كان في الواقع دماغًا. وبصرف النظر عن كونها مجرد فضول وقائي ، فإن تشريح الدماغ في هذه الحفرية له آثار كبيرة على فهمنا لتطور الدماغ في الأسماك.

كان C. wildi من الأسماك ذات الزعانف الشعاعية المبكرة – التي تمتلك عمودًا فقريًا وزعانف مدعومة بقضبان عظمية تسمى “الأشعة” – يُعتقد أنها كانت بطول 6 إلى 8 بوصات ، تسبح في مصب الأنهار ، وأكلت الحيوانات المائية الصغيرة والحشرات المائية وفقًا للباحثين.

تظهر أدمغة الأسماك الحية ذات الزعانف الشعاعية ميزات هيكلية لم تظهر في الفقاريات الأخرى ، وأبرزها الدماغ الأمامي الذي يتكون من نسيج عصبي ينثني إلى الخارج ، وفقًا للدراسة. في الفقاريات الأخرى ، ينثني هذا النسيج العصبي إلى الداخل.

يفتقر C. wildi إلى هذه السمة المميزة للأسماك ذات الزعانف الشعاعية ، مع تكوين جزء من الدماغ الأمامي يسمى “الدماغ البعيد” الذي يشبه إلى حد كبير الفقاريات الأخرى ، مثل البرمائيات والطيور والزواحف والثدييات ، وفقًا لمؤلفي الدراسة .

قال مؤلف الدراسة الرئيسي رودريجو تينوكو فيغيروا ، طالب الدكتوراه في متحف علم الأحافير بجامعة ميتشيغان: “يشير هذا إلى أن تكوين الدماغ البعيد الذي شوهد في الأسماك الحية ذات الزعانف الشعاعية يجب أن يكون قد ظهر في وقت متأخر كثيرًا عما كان يعتقد سابقًا”.

وأضاف أن “معرفتنا بتطور دماغ الفقاريات تقتصر في الغالب على ما نعرفه من الكائنات الحية” ، لكن “هذه الحفرية تساعدنا على سد الفجوات المهمة في المعرفة ، والتي لا يمكن الحصول عليها إلا من الحفريات الاستثنائية مثل هذه.”

على عكس العظام والأسنان الصلبة ، نادرًا ما يجد العلماء أنسجة دماغية – وهي لينة – محفوظة في حفريات الفقاريات ، وفقًا للباحثين.

ومع ذلك ، أشارت الدراسة إلى أن دماغ C. wildi كان بحالة جيدة “بشكل استثنائي”. قال جايلز إنه في حين تم العثور على أدمغة لافقارية يصل عمرها إلى 500 مليون عام ، إلا أنها كلها مفلطحة ، مضيفًا أن دماغ الفقاريات هذا هو “أقدم دماغ أحفوري ثلاثي الأبعاد من أي شيء نعرفه”.

تم العثور على الجمجمة في طبقات من الحجر الأملس. يلعب تركيز الأكسجين المنخفض ، والدفن السريع بواسطة الرواسب الدقيقة الحبيبات ، وقحف مخروطي مدمج للغاية ووقائي أدوارًا رئيسية في الحفاظ على دماغ السمكة ، وفقًا لـ Figueroa.

خلقت المخية بيئة كيميائية دقيقة حول الدماغ المغلق كان من الممكن أن تساعد في استبدال أنسجتها الرخوة بمعدن كثيف يحافظ على التفاصيل الدقيقة لهياكل الدماغ ثلاثية الأبعاد.

قال جايلز: “تتمثل الخطوات التالية في معرفة بالضبط كيف يمكن الحفاظ على هذه السمات الدقيقة مثل الدماغ لمئات الملايين من السنين ، والبحث عن المزيد من الحفريات التي تحافظ أيضًا على الدماغ.”