Окаменелость возрастом 525 миллионов лет опровергла теорию эволюции мозга

Ученые из Университета Аризоны (США) предоставили первое подробное описание червеподобного существа Cardiodictyon catenulum, жившего около 525 миллионов лет назад. Его останки отлично сохранились в скалах южной китайской провинции Юньнань.

Выяснилось, что окаменелость длиной менее полутора сантиметров, впервые обнаруженная в 1984 году, все это время скрывала хорошо сохранившуюся нервную систему. Мозг C. catenulum оказался самым древним окаменелым мозгом и помог разрешить споры об эволюции нервной системы членистоногих. Результат исследования опубликованы в журнале Science.

C. catenulum принадлежал к вымершей группе бронированных лобопод (Scleronychophora), многочисленной в начале кембрия. Эти животные передвигались по морскому дну с помощью нескольких пар мягких коротких ног, лишенных суставов. Их ближайшие ныне живущие родственники — онихофоры, или бархатные черви, обитающие в Австралии, Новой Зеландии и Южной Америке.

C. catenulum имел сегментированное туловище, каждая часть которого содержала ганглии — нервные узлы. Однако в его головном мозге отсутствовали какие-либо признаки сегментации. Это открытие стало совершенно неожиданным для ученых, так как головы и мозги современных членистоногих и некоторых их предков на протяжении долго времени считались только сегментированными.

По мнению авторов работы, их находка сможет разрешить долгие споры о происхождении и строении головы у членистоногих. Ведь с 1880-х годов биологи отмечали сегментированный вид туловища членистоногих и экстраполировали это на голову. Исследование C. catenulum показало, что головы первых членистоногих не были сегментированы, как и их мозг. Таким образом, мозг и нервная система туловища, вероятно, развивались отдельно.

Исследователи также сравнили мозг C. catenulum с мозгом известных ископаемых и живых членистоногих, включая пауков и многоножек. Сочетание подробных анатомических исследований окаменелости и анализа паттернов экспрессии генов показало, что общий план организации мозга членистоногих сохранялся с кембрия до наших дней.

Ученые отметили, что принципы, описанные в этом исследовании, вероятно, применимы и к другим животным, помимо членистоногих и их ближайших родственников. Это имеет важное значение для сравнения нервной системы членистоногих с нервной системой позвоночных, в которой передний и средний мозг генетически и эволюционно отличаются от спинного мозга.