Находка впервые определяет фоссилизируемый мозг того, что считают главными хищниками их времени, группой животных, известных как anomalocaridids, который переводит «неправильным креветкам». Долго потухший, эти жестоко выглядящие членистоногие были сначала обнаружены как окаменелости в конце 19-го века, но не правильно определены до начала 1980-х. У них все еще есть ученые, спорящие, где они принадлежат древа жизни.
«Наше открытие помогает разъяснить эти дебаты», сказал Николас Штраусфельд, директор Центра Аризонского университета Науки Насекомого. «Оказывается, что у главного хищника кембрия был мозг, который был намного менее сложным, чем тот из части его возможной добычи, и это выглядело удивительно подобным современной группе довольно скромных подобных червю животных».Штраусфельд, профессор Регентов в Отделе Нейробиологии в Колледже UA Науки – ведущий автор на бумаге о результатах, недавно изданных в журнале Nature.Мозг в окаменелости, новой разновидности, учитывая имя Lyrarapax unguispinus – латынь для «хищника, имеющего форму лиры с колючим когтем» – предлагает свои отношения к отделению животных, живущие потомки которых известны как onychophorans или бархатные черви.
Эти подобные червю животные снабжены короткими разъединенными ногами, которые заканчиваются в паре крошечных когтей.Onychophorans, которые являются также исключительно хищниками, растут до не больше, чем нескольких дюймов в длине и главным образом найдены в южном полушарии, где они бродят по подлеску и мусору листа в поисках жуков и других маленьких насекомых, их предпочтительной добычи. Две длинных пробных партии простираются от головы, приложенной перед парой маленьких глаз.anomalocaridid окаменелость напоминает нейроанатомию сегодняшнего onychophorans несколькими способами, согласно Штраусфельду и его сотрудниками.
Onychophorans определили местонахождение простого мозга передо ртом и парой ганглий – коллекцией нервных клеток – расположенный перед зрительным нервом и в основе их длинных пробных партий.«И – удивление, удивление – именно это мы также нашли в нашей окаменелости», сказал Штраусфельд, указав, что у anomalocaridids была пара подобных когтю цепких придатков перед глазами.
«Эти главные хищники в кембрии определены просто их единственной парой придатков, выглядящими злым образом рвачами, простирающимися из передней части их головы», сказал он. «Они полностью отличаются от антенн насекомых и ракообразных. Такие в лоб склонные придатки не найдены ни у каких других живущих животных за исключением бархатных червей».Общие черты их мозгов и других признаков предполагают, что anomalocaridid хищники, возможно, были очень дальними родственниками сегодняшних бархатных червей, сказал Штраусфельд.
«Это – другой вклад в новую область исследования, которое мы называем нейропалеонтологией», сказал Ксиэоя Ма из Музея естественной истории в Лондоне, соавторе на бумаге. «Эти цепкие придатки – характерная особенность этой самой знаменитой кембрийской группы животных, сходство которой с живущими животными беспокоило эволюционных ученых в течение почти века. Открытие сохраненного мозга в Лирарапэксе решает определенные анатомические корреспонденции мозгам onychophorans».«Способность непосредственно связать придатки с частями мозга у кембрийских животных является огромным преимуществом», сказал соавтор Грегори Эдджекомб, также в Музее естественной истории. «Много лет теперь палеонтологи боролись с вопросом того, как различные виды придатков в кембрийских окаменелостях выстраиваются в линию друг с другом и с тем, что мы видим у живущих членистоногих.
Теперь впервые мы не должны были полагаться только на внешнюю форму придатков и их последовательности в голове, чтобы попытаться разобраться в сегментальных тождествах, но мы можем привлечь тот же самый набор инструментов, который мы используем для существующих членистоногих – мозг».Штраусфельд и его коллеги недавно представили доказательства самой старой известной окаменелости мозга, принадлежащего членистоногим, связанным с насекомыми и ракообразными и другой принадлежностью существу, связанному с мечехвостами и скорпионами (см. ссылки ниже).
«С данной статьей и нашими предыдущими отчетами по своей природе, мы определили три основных мозговых меры, которые определяют три группы членистоногих, которые существуют сегодня», сказал Штраусфельд. «Они, кажется, уже сосуществовали 520 миллионов лет назад».Окаменелость Lyrarapax была найдена в 2013 соавтором Пэйюнь Цуном под Куньмином в китайской провинции Юньнань. Мама соавторов и Edgecombe участвовали в анализе, также, как и Сянуан, Как – кто обнаружил кровати окаменелости Чэнцзяна в 1984 ¬ – в Лаборатории Ключа Юньнани для Палеобиологии в Университете Юньнани.
«Поскольку его подробная морфология изящно сохранена, Lyrarapax среди самого полного anomalocaridids, известного до сих пор», сказал Цун.Чуть более чем пять дюймов длиной, Lyrarapax затмился некоторыми большими anomalocaridids, которые достигли больше чем трех футов в длине.
Палеонтологи, выкапывающие более низкие кембрийские скалы в южной Австралии, нашли, что у некоторого anomalocaridids были огромные сложные глаза, до 10 раз больше, чем самый большой глаз стрекозы, приличествуя тому, что, должно быть, было очень эффективным охотником, сказал Штраусфельд.То, что мозг самого раннего известного хищника кажется намного более простым в форме, чем ранее раскопанные мозги его современников, вызывает интригующие вопросы, согласно Штраусфельду, один из которых – возможно ли, что хищники стимулировали эволюцию более сложных мозгов.
«С эволюцией специальных и очень эффективных хищников давление было на других животных, чтобы быть в состоянии обнаружить и осознать потенциальную опасность и быстро координационные движения спасения. Эти требования, возможно, стимулировали эволюцию более сложной мозговой схемы», сказал Штраусфельд.