Вкаменелост от древен подковообразен рак в кафеникава скала разкрива мозъка на това членестоного
Мозъкът (белите следи в центъра) на изчезнал подковообразен рак (Euproops danae) е вкаменен в глинен минерал, наречен каолинит. Целият рак е дълъг около 10 милиметра, съобщава ScienceNews.
Палеонтолозите могат да прекарат години във внимателно разцепване на скали в търсене на перфектната вкаменелост. Но с мозък на подковообразни раци на възраст 310 милиона години природата им поднесе неочакван дар, разкривайки централната нервна система на древните членестоноги.
От всички меки тъкани мозъкът много трудно може да се запази под каквато и да е форма. Находка на такъв подробен образец е чиста случайност, „находка едно на милион, ако не и по-рядка“, казва еволюционният палеонтолог Ръсел Бикнел от Университета на Нова Англия в Армидейл, Австралия.
Вкаменелият мозък е забележително подобен на мозъка на съвременните подковообразни раци, давайки улики за еволюцията на членестоногите, съобщават Бикнел и колеги на 26 юли в Геология. Особеният начин на съхранение на мозъка може да насочи палеонтолозите към нови места, за да търсят трудни за намиране вкаменелости от меки тъкани.
От раците подкови имат вкаменелости, обхващащи приблизително 445 милиона години. Но да имаш вкаменелости е едно. За много животни, включително раците, вкаменелостите на меките им тъкани са изключително необичайни, тъй като тъканите са склонни да се разграждат много по-бързо, отколкото време е нужно за фосилизирането. Особено рядко се откриват деликатните мастни структури, които образуват мозък, запазен в скалата. Към днешна дата са идентифицирани само около 20 проби от вкаменена невронна тъкан на членестоноги.
Новоописаният мозък – част от по-голяма вкаменелост на изчезналия Euproops danae, който Бикнел открива в Музея по естествена история на Йейл Пийбоди – първоначално е намерен от изкопаемите легла на Mazon Creek на около час път югозападно от Чикаго.
Това място е едно от единствените известни в света, които биха могли да спасят мозъчната структура, казва палеонтологът Виктория Маккой от Университета на Уисконсин -Милуоки.
„Вкаменелостта в Mazon Creek е наистина, наистина изключителна“, обяснява Маккой. „Интересно е, защото вкаменелостите са запазени в конкременти“, които са сферични скали, които се образуват около централно късче материал, какъвто е примерно отдавна мъртъв рак. Повечето конкременти в други фосилни легла нямат вкаменелости или вкаменелости, които са само кости и твърди частици, но Mazon Creek има наистина добро запазване на меките тъкани в тези конкременти“, казва тя.
Това е така, защото конкрементите там са частично направени от желязо-карбонатен минерал, наречен сидерит, който се образува само в среда с ниско съдържание на кислород. Това ниско съдържание на кислород почти със сигурност забавя разпадането на тъканите, казват учените, давайки им време да се запазят. В кислородна среда разпадането можеше да се случи след седмици, а мозъкът вероятно щеше да се изгуби твърде бързо.
Действителният процес на опазване е многоетапно изпитание, казва Бикнел.
„Тъй като ракът се разпада, заобиколен от кал и малко кислород, този сидерит е покрил тялото на рака, позволявайки да се запази крехката му мозъчна структура. След като мозъкът се разгради, сидеритът се запълва със светъл глинен минерал, наречен каолинит, създавайки бяла мозъчна структура, която се откроява ярко върху иначе тъмната вкаменелост. С течение на времето около вкаменелостта се образува скална сфера, преди в крайна сметка да се отвори по случайност.
Структурата на мозъка на съвременен подковообразен рак (показан в това изображение на конфокално лазерно сканиране) е поразително подобна на мозъка на открития подковообразен рак на възраст 310 милиона години.
Въз основа на проучвания в подобни съвременни среди, като блатата в Северен Норфолк в Англия, целият процес на опазване вероятно е отнел по-малко от 50 години, казва Маккой. Това е много по-бързо от някои други процеси на вкаменелост, които могат да отнемат хиляди години или повече.
„Невронната тъкан се разгражда доста бързо. Нямаме основание да мислим, че ще бъде стабилен “, казва тя. „Въпреки че не разбираме напълно как се образуват конкременти, всички доказателства досега са, че самият конкрет предпазва нещата от разпадане.“
Високото качество на съхранение в тези сидеритни конкременти може да насочи палеонтолозите към нови посоки за намиране на вкаменелости от меки тъкани.
„Най -важната част тук е, че чисто случайно вкаменелостта е била разделена по мозъка“, казва Бикнел. Напукването е било в „правилната“ ориентация, за да разкрие почти перфектно напречно сечение на мозъчната структура.
„Ако не беше станало по този начин, нямаше да имаме това ниво на информация. В крайна сметка имаме голям късмет. “
Запазената централна нервна система дава представа за поведението на древните раци, казват изследователите. Тъй като изкопаемият мозък е толкова подобен на мозъка на съвременните подковообразни раци, казва Бикнел, спокойно може да се каже, че ходенето, дишането и дори храненето на древното животно вероятно са били подобни на подковообразните раци днес, включително странното им хранене с краката. „Представете си, че ядете хамбургер с лакти“, казва Бикнел.
