کشف 500 میلیون سال شواهد از تکامل عنکبوت!

ارو- دانشمندان در حال مطالعه دو فسیل بسیار کوچک با قدمت 500 میلیون سال با بافت عصبی شواهد جالبی ارائه کرده اند که می تواند تکامل حشرات مدرن مانند عنکبوت و عقرب را توضیح دهد.

به گزارش فرارو، دو موجود حشره مانند کامبرین بافت عصبی فسیل شده ای را حفظ کردند که می تواند نمودار درختی تکامل بندپایان را تکمیل کند. دانشمندان می گویند برخی از ویژگی ها مانند چشم ها و طناب های عصبی این موجودات به وضوح در فسیل ها قابل شناسایی هستند، اما سایر قسمت های سیستم عصبی به راحتی قابل تشخیص نیستند. در واقع، به طور خاص، هنوز مشخص نیست که آیا این موجودات دارای گروهی از اعصاب مغز مانند به نام “سنگلیانس” هستند یا خیر، و بدون این شواهد قابل توجه، رابطه آنها با سایر موجودات نامشخص است.

نیکلاس استراوسفلد، استاد گروه علوم اعصاب در دانشگاه آریزونا گفت: «هنوز مشخص نیست که این فسیل‌ها، هر دو گونه در درخت تکاملی بندپایان، Molysonia symmetrica قرار دارند یا خیر». مطالعه. اما خاویر اورتگا-هرناندز، اولین نویسنده و دیرینه شناس بی مهرگان در دانشگاه هاروارد و متصدی موزه جانورشناسی تطبیقی ​​هاروارد، می گوید: “می توان گفت این پیچیدگی یک بافت عصبی است، اما نمی توانیم سازماندهی دقیق آن را درک کنیم.” او افزود؛ درست است که ما تک تک ویژگی های سیستم عصبی یک حیوان را توصیف نکرده ایم، اما این فسیل ها می توانند چیزهای زیادی به ما بگویند.

محققان در گزارش جدیدی که در 20 ژانویه در ژورنال Nature Communications منتشر شد، این عدم قطعیت را تصدیق کردند و چندین دیدگاه مختلف در مورد چگونگی تعلق این فسیل‌های باستانی به موجودات مدرن ارائه کردند. آنها استدلال کردند که اگر فسیل های بیشتری از M. symmetrica در آینده کشف شود، ممکن است بتوانند با دقت بیشتری تکامل بندپایان را ترسیم کنند، بنابراین تکامل موجوداتی مانند عنکبوت و عقرب را ردیابی کنند.

یافتن با لذت

اورتگا-هرناندز گفت که یافتن بافت عصبی فسیل شده از دوره کامبرین، که بین 543 میلیون تا 490 میلیون سال پیش رخ داد، “بسیار نادر” بود و در واقع شانس محض بود. طبق گزارشی در سال 2012 در مجله Nature Communications، دانشمندان اولین شواهدی از مغز بندپایان فسیل شده از دوره کامبرین، نزدیک به یک دهه پیش، کشف کردند. بندپایان بی مهرگانی هستند که شامل حشرات مدرن، سخت پوستان و عنکبوت ها می شوند. اورتگا هرناندز گفت که از آن زمان تا کنون، بافت عصبی حفظ شده در بیش از 12 فسیل کامبرین، که بیشتر آنها بندپایان هستند، یافت شده است.

با این حال، فسیل های نشان داده شده در مطالعه جدید در یک مکان بیابانی یافت نشدند، بلکه در اعماق مجموعه های موزه جانورشناسی تطبیقی ​​هاروارد در کمبریج و موسسه اسمیتسونیان در واشنگتن دی سی یافت شدند. فسیل هاروارد حدود 0.5 اینچ (13 میلی متر) طول و 0.1 اینچ (3.5 میلی متر) عرض دارد. شکلی که از بالا به آن نگاه می کنید، جهت فسیل است. از سوی دیگر، فسیل اسمیتسونین نمای جانبی M.symmetrica را ارائه می دهد. این مدل تنها 0.3 اینچ (7.5 میلی متر) ارتفاع و 0.06 اینچ (1.7 میلی متر) ارتفاع دارد.

اورتگا-هرناندز گفت که با چشم غیرمسلح، هیچ فسیلی شبیه چیز خاصی نیست. M. symmetrica دارای یک اسکلت بیرونی ساده است که از سر، تنه و یک سپر خلفی تا حدودی شبیه به اسکلت خارجی ساس، اما بلندتر و نازکتر است. محققان معتقدند مچ پا دارای هفت جفت زائده کوچک، دو دندان نیش و شش جفت اندام کوتاه است. این بر اساس یک مطالعه در سال 2019 منتشر شده در ژورنال Nature است که فسیل‌هایی از گونه‌های مختلف در جنس Molysonia را توصیف می‌کند که دارای چنین زائده‌هایی هستند.

با این حال، اورتگا-هرناندز خاطرنشان می‌کند که یافتن فسیل‌های نرم تن با اندام‌های سالم بسیار غیرعادی است و هر دو فسیل مورد استفاده در مطالعه جدید فاقد چنین زائده‌هایی هستند. او گفت: «علیرغم ظاهر کلی فسیل‌ها، وقتی به فسیل اسمیتسونین M. symmetrica زیر میکروسکوپ نگاه کردیم، متوجه چیز جالبی شدیم. چیز جالبی در داخل فسیل پیدا کردیم. آنها دریافتند که در هر دوی این بندپایان، سیستم عصبی به خوبی حفظ شده است. وریدهای فسیلی مانند لکه های تیره به نظر می رسند زیرا فرآیند فسیل سازی بافت را به لایه هایی از کربن آلی تبدیل می کند.

در فسیل اسمیتسونین، یک چشم پیازی روی سر یک بندپایان قابل مشاهده است و یک طناب عصبی در امتداد شکم آن به وضوح قابل مشاهده است و مقداری اعصاب از قسمت پایین آن خارج می شود. در مثال هاروارد، می توانید دو چشم بزرگ و توپ مانند را روی سر و مقدار کمی بند عصبی که از پایین دستگاه گوارش حیوان بیرون زده است، مشاهده کنید که بقیه بند ناف را پنهان می کند. در هر دو فسیل، نویسندگان مطالعه مشاهده کردند که اعصاب بینایی از چشم‌بند به بدن اصلی منتهی می‌شود، اما استراوسفلد گفت که شواهد این رگ‌ها “مبهم” است. در هر دو مورد، نویسندگان بیان می کنند که سر حاوی نوعی بافت عصبی است، اما مشخص نیست که آیا این ساختار یک ساختار گانگلیون مانند مغز است یا چیز دیگری. اورتگا هرناندز گفت: “ما می توانیم چیزی را در آنجا ببینیم، اما به اندازه کافی روشن نیستیم که بگوییم ساختار چیست.”

عدم قطعیت در داده ها

اورتگا هرناندز گفت: “این عدم قطعیت در پیشینه فسیلی به این معنی است که رابطه دقیق M. symmetrica با حیوانات دیگر نامشخص است، اما بر اساس ویژگی های این بندپایان، می توان گفت که این دو گونه های تکاملی متمایز هستند.” هر دو گونه نشان می‌دهند که M. symmetrica و chelicerates یک اجداد مشترک دارند، به این معنی که سیستم عصبی نسبتا ساده این حیوان باستانی به مغز پیچیده حیوانات مدرن مانند عقرب، عنکبوت، خرچنگ نعل اسبی و کنه تکامل یافته است.

بسته به جایی که این گروه های مختلف روی درخت تکاملی خود می نشینند، مکان آنها نشان می دهد که مغز آنها یا در طول زمان به کندی تکامل یافته است یا نشان می دهد که چنین سیستم های عصبی مستقل هستند و برخی از بندپایان کامبرین در زمان های مختلف مستقل هستند. و فرهنگ های مدرن توسعه یافته است. استراسفلد گفت که با داده های موجود، در تلاش برای قرار دادن M. symmetrica در هر نقطه از نمودار درخت تکامل باید “احتیاط” کرد. او گفت که برای انجام این کار، به شواهد روشنی از ساختار اعصاب بینایی و بندپایان (یا فقدان آنها) و همچنین شواهدی نیاز است که نشان دهد اعصاب تا ریشه های اندام های حیوانات گسترش می یابد.

منبع: Science Alert

ترجمه: مصطفی زرفی فرارو