کشف شواهد 500 میلیون ساله از تکامل عنکبوت ها! - پایگاه خبری شیرگاه نیوز

به گزارش خبرنگاران، این دو موجود حشره مانند که متعلق به دوره کامبرین هستند، بافت عصبی فسیل شده ای را در خود حفظ کردند که می تواند نمودار درختی تکامل بندپایان را کامل کند. دانشمندان می گویند برخی از ویژگی ها مانند چشم ها و طناب های عصبی این موجودات را می توان به وضوح در فسیل ها شناسایی کرد، اما سایر بخش های سیستم عصبی به راحتی قابل تشخیص نیست. در واقع، به طور خاص، هنوز معین نیست که آیا این موجودات یک دسته اعصاب مغز مانند به نام سنگانگلیون را حمل می کنند یا خیر، و بدون این شواهد کلیدی، رابطه آن ها با موجودات دیگر، مبهم باقی می ماند.

نیکلاس استراوسفلد، استاد گروه علوم اعصاب دانشگاه آریزونا که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: هنوز دقیقاً معین نیست این فسیل ها که هر دو از گونه Mollisonia symmetrica هستند، در کجای نمودار درختی تکاملی بندپایان قرار می گیرند. اما خاویر اورتگا-هرناندز، نویسنده اول و دیرین بیولوژیست بی مهرگان دانشگاه هاروارد و متصدی موزه جانورشناسی تطبیقی هاروارد، می گوید: شبکه پیچیده ای در وسط سر این جانوان وجود دارد که به طور معمول محل قرار گیری سنگانگلیون است. ما می توانیم بگوئیم که این پیچیدگی، یک بافت عصبی است، اما نمی توانیم سازماندهی دقیق آن را تشخیص دهیم. وی اضافه کرد؛ درست است که ما تک تک ویژگی های سیستم عصبی این حیوان را ترسیم نکرده ایم، اما این فسیل ها چیز های زیادی می توانند به ما بگویند.

این محققان در گزارش تازه خود که در 20 ژانویه در مجله Nature Communications منتشر شد، این عدم قطعیت را تصدیق کردند و چند ایده متفاوت در مورد ارتباط این فسیل های باستانی با موجودات امروزی ارائه کردند. آن ها مدعی شدند که اگر M.symmetrica فسیل شده بیشتری در آینده کشف شود، ممکن است بتوان به طور دقیق تری آن ها را در نمودار تکاملی بندپایان قرار داد و بدین شکل بتوان سیر تکامل موجوداتی مانند عنکبوت ها و عقرب ها را دریافت.

یک کشف توأم با خوشانسی

اورتگا-هرناندز گفت، یافتن بافت عصبی فسیل شده از دوره کامبرین، که بین 543 میلیون تا 490 میلیون سال پیش رخ داده است، بسیار نادر است و این اتفاق واقعاً یک خوش شانسی محض است. طبق گزارشی که در سال 2012 در مجله Nature Communications منتشر شد، دانشمندان اولین شواهد از مغز بندپایان فسیل شده از دوره کامبرین را در حدود یک دهه پیش کشف کردند. بندپایان جانوران بی مهره ای هستند که شامل حشرات مدرن، سخت پوستان و عنکبوت ها می شود. اورتگا هرناندز گفت از آن زمان، بافت عصبی حفظ شده در بیش از 12 فسیل کامبرین، که بیشتر آن ها بندپایان هستند، یافت شده است.

با این حال، فسیل های نشان داده شده در مطالعه تازه نه در یک مکان صحرایی، بلکه در اعماق مجموعه های موزه جانورشناسی تطبیقی دانشگاه 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 در پهن ترین نقطه خود دارد. جهت گیری فسیل به گونه ای است که شما از بالا به آن نگاه می کنید. در سمت دیگر، فسیل اسمیتسونین نمای کناری M. symmetrica را ارائه می دهد. این نمونه تنها 0.3 اینچ (7.5 میلی متر) طول و 0.06 اینچ (1.7 میلی متر) ارتفاع دارد.

اورتگا-هرناندز گفت، با چشم غیرمسلح، هیچ یک از فسیل ها چیز خاصی به نظر نمی رسند. M. symmetrica دارای یک اسکلت بیرونی ساده است که از یک محافظ سر، تنه تقسیم شده و سپر خلفی تشکیل شده است که تا حدودی شبیه اسکلت بیرونی یک ساس می باشد، اما بلند و لاغرتر. محققان گمان می کنند که این بندپا دارای هفت جفت زائده کوچک، دو دندان نیش و شش جفت اندام کوچک بوده است. این بر اساس یک مطالعه در سال 2019 است که در مجله Nature منتشر شده است و فسیلی از گونه های مختلف در جنس Mollisonia را توصیف می کند که دارای چنین زائده هایی هستند.

با این حال، اورتگا-هرناندز بیان کرد، یافتن فسیل های مولیسونیا با اندام سالم بسیار غیرمعمول است و هر دو فسیل مورد استفاده در مطالعه تازه فاقد چنین زائده هایی هستند. وی اضافه کرد، علیرغم ظاهر معمولی فسیل ها، وقتی فسیل اسمیتسونین M. symetrica را زیر میکروسکوپ قرار دادیم، چیز جالبی را مشاهده کردیم. ما متوجه شدیم که چیز جالب توجهی در درون فسیل وجود دارد. او دریافت که در داخل هر دوی این بندپایان، سیستم عصبی به خوبی حفظ شده است. اعصاب فسیل شده مانند لکه های سیاه رنگ به نظر می رسند، زیرا فرآیند فسیل کردن، بافت را به لایه های کربن آلی تبدیل کرده است.

در فسیل اسمیتسونین، یک چشم پیازی در سر بندپا دیده می شود و یک طناب عصبی به وضوح در طول شکمش دیده می شود که برخی از اعصاب از قسمت زیرین آن بیرون می آیند. در نمونه هاروارد نیز می توان دو چشم بزرگ و گوی مانند را روی سر مشاهده کرد، و کمی از طناب عصبی که از زیر دستگاه گوارش حیوان بیرون می آید، که بقیه بند ناف را پنهان می کند. در هر دو فسیل، نویسندگان مطالعه گزارش دادند که اعصاب بینایی را مشاهده کرده اند که از چشم بندپا به بدن اصلی می فرایند، اما استراوسفلد گفت که شواهد مربوط به این اعصاب مبهم است. همچنین در هر دو نمونه، نویسندگان مقاله بیان کردند که نوعی بافت عصبی در سر وجود دارد، اما معین نیست که آیا این ساختار یک سنگانگلیون مغز مانند است یا چیز دیگری. اورتگا هرناندز گفت: ما می توانیم ببینیم چیزی در آنجا وجود دارد، اما وضوح کافی نداریم که بتوانیم بگوییم این ساختار دقیقاً 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 سایر حیوانات نیز مبهم باقی می ماند، اما بر اساس ویژگی های موجود در این بندپایان، می توان گفت که این دو از دو گونه تکاملی متفاوت هستند. هر دو گونه نشان می دهند که M. symmetrica و chelicerates یک جد مشترک دارند و این بدان معناست که سیستم عصبی نسبتا ساده این حیوان باستانی در جهت تکامل خود به مغز پیچیده جانوران امروزی این گروه، مانند عقرب ها، عنکبوت ها، خرچنگ های نعل اسبی و کنه تبدیل شده است.

بسته به جایی که این گروه های مختلف روی درخت تکاملی خود می نشینند، محل قرارگیری آن ها نشان می دهد که مغز های آن ها یا به صورت پلکانی در طول زمان تکامل یافته اند، یا اشاره می کند که چنین سیستم های عصبی به طور مستقل و در زمان های مختلف در برخی از بندپایان کامبرین و کیلیسرات های مدرن تکامل یافته اند. استراسفلد گفت که با داده های موجود، در مورد تلاش برای قرار دادن M. symmetrica در هر نقطه ای از نمودار درختی تکامل، باید احتیاط شود. او گفت برای انجام این کار به شواهد واضح تری از نحوه ساختار اعصاب بینایی و سنگانگلیون بندپایان (یا فقدان آن) و همچنین شواهدی مبنی بر توسعه اعصاب تا ریشه های اندام حیوان نیاز است.

منبع: sciencealert

ترجمه: مصطفی جرفی-خبرنگاران