ابن عم دودة القضيب القديم متحجر مع دماغه على شكل كعكة دونات
اكتشف العلماء شيئًا غير متوقع في الجنين المتحجر لمخلوق يشبه الدودة من العصر الكمبري: بقايا دماغ صغير على شكل كعكة دائرية في رأس الحيوان البدائي.
تعتبر الحفرية التي يبلغ عمرها حوالي 500 مليون عام مثالاً على الأنواع البحرية ماركوليا هونانينسيس، وهو ابن عم قديم ديدان القضيب (priapulids) وتنين الطين (Kinorhyncha). حتى الآن ، لم يعثر العلماء على أحافير غريبة للأطوار الشبيهة بالديدان في شكلها البالغ ، لكن الباحثين اكتشفوا مئات الأجنة الأصلية التي تلتقط مراحل مختلفة من التطور المبكر للحيوانات. يبلغ قياس كل من هذه الأجنة حوالي نصف ملليمتر (0.02 بوصة) فقط.
“الشيء عنه ماركوليا هو ، يبدو كأنه بالغ صغير – فهو في الواقع يشبه دودة القضيب المصغرة ، “وهو ما يعطي العلماء فكرة عما إذا كان الشخص ناضجًا M. Hunanensis من المحتمل أن يشبه فيليب دونوجيو ، أستاذ علم الأحياء القديمة في جامعة بريستول في إنجلترا ، Live Science.
قام Donoghue ومساعده Xi-ping Dong ، الأستاذ في كلية علوم الأرض والفضاء بجامعة بكين في بكين ، بفحص العديد من هذه الأجنة على مر السنين ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يجدون فيها واحدة محفوظة. مخ الأنسجة مخبأة في الداخل. أبلغوا عن اكتشافهم في 4 أكتوبر في المجلة الجمعية الملكية للعلوم المفتوحة (يفتح في علامة تبويب جديدة).
متعلق ب: جنين ديناصور محفوظ بشكل لا تشوبه شائبة يبدو كما لو أنه “ مات بالأمس “
تاريخيا ، تقارير العلماء الذين عثروا على أنسجة دماغية متحجرة كانت مثيرة للجدل لأنه كان يُعتقد في السابق أن الأنسجة العصبية لا يمكن أن تتحجر ، حسبما ذكرت Live Science سابقًا. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يبدو الدليل مقنعًا ، كما قال نيكولاس ستراوسفيلد ، الأستاذ الوصي في قسم علم الأعصاب بجامعة أريزونا في توكسون والذي لم يشارك في الدراسة.
“هذا يبدو لي ، لا مفر منه ، أنسجة ليست كذلك عضلة – وهي ليست القناة الهضمية أيضًا ، فماذا يمكن أن تكون؟ “قال شتراوسفيلد لـ Live Science.” أود أن أقول إنها خلايا عصبية “، وعلى وجه التحديد ، خلايا الدماغ مرتبة في حلقة حول ما كان يمكن أن يكون في السابق أمعاء الحيوان ، كما قال .
تم جمع الجنين الاستثنائي من رواسب أحفورية تُعرف باسم Wangcun Lagerstätte في غرب هونان ، الصين. هناك ، كانت الحفرية الصغيرة جدًا مغلفة في لوح كبير من الحجر الجيري. بالعودة إلى مختبرهم في جامعة بكين ، قام دونغ وزملاؤه بإذابة هذا الحجر الجيري بحرص بحمض ثم فرزوه يدويًا من خلال الأحافير الدقيقة في البقايا.
“يمكنك تخيل كل واحد من هؤلاء [embryos] قال دونوجو عن جهود دونغ للعثور على هذه الأجنة على مر السنين ، ربما يزن كسورًا من الجرام ، لكنه كان حرفياً يذوب أطنانًا وأطنانًا مترية من الصخور.
بمجرد تحريرها من الحجر الجيري ، تم شحن الأجنة إلى معهد Paul Scherrer في Villigen ، سويسرا ، والذي يضم مسرعًا للجسيمات يبلغ قطره حوالي 1300 قدم (400 متر). قال دونوجيو إنه من خلال قذف الإلكترونات بسرعة الضوء تقريبًا ، تولد الآلة إشعاعًا يمكن استخدامه في تجارب مختلفة. في هذه الحالة ، استخدم الفريق طاقة عالية الأشعة السينية التي تنتجها المسرع لالتقاط لقطات صغيرة لها M. Hunanensis الأجنة.
وقال دونوجيو: “تدور العينة خلال 180 درجة داخل الحزمة ، وتستغرق 1501 صورة بالأشعة السينية أثناء سيرها”. يمكن بعد ذلك تجميع هذه الأشعة السينية الفردية في نموذج ثلاثي الأبعاد مفصل ، مما يسمح للفريق بالنظر داخل كل جنين دون الحاجة إلى فتحه جسديًا.
قال دونوجو عن أجنة الأشعة السينية: “في العادة ، لا نحافظ على التشريح الأصلي للكائن الحي ، بل نحصل فقط على بشرة” ، وهذا يعني الغلاف الخارجي الصلب للحيوان. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يرى العلماء خطوطًا رفيعة من التمعدن تتقاطع داخل كل جنين ؛ يُعتقد أن مثل هذه الخطوط دليل على الميكروبات التي نمت فوق الحيوان قبل تحجره.
بالمقارنة مع ما لاحظه الفريق عادةً ، بدا الجنين الذي يحتوي على آثار من الأنسجة العصبية مختلفًا تمامًا. كان لهذا الجنين بنية منظمة وواضحة في رأسه ، فسرها الفريق على أنه دماغ الحيوان على شكل حلقة. علاوة على ذلك ، حملت الحفرية بنية مميزة أخرى في ذيلها ، والتي اعتبرها الفريق من بقايا العضلات.
قال دونوجيو: “في هذه العينة الواحدة ، في كل من الرأس والذيل ، لدينا هذا النسيج المعدني المتميز والمنظم والمنظم والذي يختلف تمامًا عما نراه في أي عينة أخرى”. “هذا هو السبب في أننا نفسر أنها بنية بيولوجية كانت جوهرية للكائن الحي الأصلي ، ومن ثم فإن مهمتنا هي معرفة ما كان عليه على الأرض.”
بناءً على العلاقة المعروفة بـ M. Hunanensis بالنسبة لحيوانات مثل ديدان القضيب والتنانين الطينية ، يمكن للعلماء أن يتوقعوا بشكل معقول أن يكون دماغها على شكل حلقة ، لذا فإن تفسير المؤلفين للحفرية أمر منطقي ، كما قال ستراوسفيلد لـ Live Science. “نضع جانبا عدم احتمالية [the brain’s] وقال مؤلفو الدراسة في تقريرهم إن التحجر ، سيكون من المدهش لو أظهر شكلًا مختلفًا.
وأضاف المؤلفون أن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها العثور على أنسجة عصبية متحجرة في ما يسمى بالحفرية على غرار أورستن. عادة ما يكون طول هذه الحفريات أقل من 0.08 بوصة (2 مم) ، وتوجد محبوسة في عقيدات من الحجر الجيري ويتم حفظها من خلال عملية تمعدن حيث يتم استبدال أنسجة الحيوانات بفوسفات الكالسيوم. تنتج هذه العملية أحفورة ثلاثية الأبعاد صغيرة ولكنها مفصلة للغاية والتي عادةً ما تحافظ فقط على بشرة الحيوان ، وليس أعضائه الداخلية.
قال دونوجيو: “ربما يكون الشيء الأكثر إثارة للاهتمام في ورقتنا هو ما يخبرنا به عن إمكانية الاكتشافات المستقبلية”. “لم يتوقع أحد أنه يمكنك الحفاظ على الأدمغة أو الأنسجة العصبية في فوسفات الكالسيوم ، وربما يتعلق الأمر فقط بالعودة والبحث عنه في أدراج المتحف.”
