Ancient 'Mega-Clawed' Kreatur hatte Gehirn wie eine Spinne

Die Entdeckung eines versteinerten Gehirns in den erhaltenen Überresten einer ausgestorbenen "Megakrallen" -Geschöpfte hat ein altes Nervensystem offenbart, das der heutigen Spinnen und Skorpione bemerkenswert ähnlich ist, so eine neue Studie.

Das versteinerte Alalcomenaeus ist eine Art von Arthropoden bekannt als Megacheiran (Griechisch für "große Krallen"), die vor etwa 520 Millionen Jahren lebten, während einer Zeit bekannt als das Unterkambrium. Die Kreatur wurde in der fossilreichen Chengjiang-Formation im Südwesten Chinas ausgegraben.

Forscher untersuchten das versteinerte Gehirn, das früheste bekannte vollständige Nervensystem, und fanden Ähnlichkeiten zwischen dem Nervensystem der ausgestorbenen Kreatur und dem Nervensystem einiger moderner Arthropoden, was darauf hindeutet, dass sie mit der Vorfahren verwandt sind. [Fotos von Krallen Arthropoden und andere seltsame kambrische Kreaturen]

Die Arthropodenfamilie

Lebende Arthropoden werden üblicherweise in zwei Hauptgruppen unterteilt: Cheliceraten, zu denen Spinnen, Pfeilschwanzkrebse und Skorpione gehören, und eine Gruppe, die Insekten, Krustentiere und Tausendfüßler umfasst. Die neuen Erkenntnisse beleuchten die evolutionären Prozesse, die moderne Arthropoden hervorgebracht haben könnten, und geben auch Hinweise darauf, wo diese ausgestorbenen Megakrallen in den Baum des Lebens passen.

"Wir wissen jetzt, dass die Megacheiraner ein zentrales Nervensystem hatten, das den heutigen Pfeilschwanzkrebsen und Skorpionen sehr ähnlich ist", sagte Seniorautor Nicholas Strausfeld, Professor in der Abteilung für Neurowissenschaften an der Universität von Arizona in Tucson. "Dies bedeutet, dass die Vorfahren der Spinnen und ihrer Verwandten Seite an Seite mit den Vorfahren der Krebstiere im Unterkambrium gelebt haben."

Die neu identifizierte Kreatur misst etwas mehr als einen Zentimeter lang (3 Zentimeter) und hat einen segmentierten Körper mit etwa einem Dutzend Paaren von verbundenen Gliedmaßen, die es ermöglichen, zu schwimmen oder zu kriechen.

"Vorn hat es ein langes Paar Anhängsel, die scherenartige Komponenten haben - im Grunde ein Ellenbogen mit einer Schere am Ende", sagte Strausfeld gegenüber LiveScience. "Das sind wirklich seltsame Anhängsel, und es gibt eine lange Debatte darüber, was sie sind und was sie in modernen Tieren entsprechen."

Zuvor vermuteten die Forscher, dass Megacheirane mit Cheliceraten verwandt sind, da die scherenähnlichen Klauen der ausgestorbenen Kreaturen und die Fangzähne von Spinnen und Skorpionen ähnliche Strukturen haben, sagte Greg Edgecombe, Forscher am Natural History Museum in London, England.

"Beide haben ein" Ellenbogengelenk "an der gleichen Stelle, und beide haben eine ähnliche Anordnung eines festen und beweglichen Fingers an der Spitze", sagte Edgecombe gegenüber LiveScience. "Aufgrund dieser Gemeinsamkeiten ist eine der Haupttheorien für" große Anhängsel-Arthropoden ", dass sie mit Cheliceraten verwandt waren. Daher lieferten unsere Erkenntnisse aus dem Nervensystem eine neue Datenquelle, um eine existierende Theorie zu stützen."

Versteinerte Bilder des Gehirns

Die Forscher verwendeten CT-Scans, um 3D-Rekonstruktionen von Merkmalen des versteinerten Nervensystems zu erstellen. Die Wissenschaftler nutzten die Laser-Scanning-Technologie auch, um die Verteilung von chemischen Elementen wie Eisen und Kupfer in der Probe abzubilden, um verschiedene neurale Strukturen zu umreißen.

Obwohl das Finden eines gut erhaltenen alten Nervensystems selten ist, hebt die neue Studie das Potenzial für ähnliche Entdeckungen hervor, sagten die Forscher.

"Die Entdeckung der alten Erhaltung von neuralem Gewebe ermöglicht es uns, ausgestorbene Tiere mit den gleichen Werkzeugen zu analysieren, die wir für lebende Tiere verwenden", sagte Edgecombe. "Es deutet darauf hin, dass es da draußen mehr Beispiele geben sollte."

Vor etwa einem Jahr fanden Edgecombe und seine Kollegen ein anderes versteinertes Gehirn, das eine unerwartete Ähnlichkeit mit den Gehirnen moderner Krebse aufwies.

"Unser neuer Fund ist aufregend, weil er zeigt, dass Mandibulae (zu denen Krebstiere gehören) und Chelicerate bereits vor 520 Millionen Jahren als zwei verschiedene evolutionäre Trajektorien vorkamen, was bedeutet, dass ihr gemeinsamer Vorfahre viel tiefer in der Zeit existiert haben muss", sagte Strausfeld Erklärung. "Wir erwarten, Fossilien von Tieren zu finden, die aus alten Zeiten bestehen geblieben sind, und ich hoffe, dass wir eines Tages den angestammten Typ der Mandibula- und Chelicerat-Nervensystem-Grundmuster finden werden. Sie mussten von irgendwoher kommen. Jetzt die Suche ist an. "

Die detaillierten Ergebnisse der Studie wurden heute online (16. Oktober) in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

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