Ryba sprzed 319 milionów lat skrywa prawdziwy skarb. Takie odkrycia nie zdarzają się często

Ryba sprzed 319 mln lat zawiera najstarszy znany nauce przykład dobrze zachowanego mózgu kręgowca. Tomografia komputerowa czaszki okazu wydobytego z kopalni węgla w Anglii ponad sto lat temu, wprawiła w zdumienie paleontologów.
Ryba Coccocephalus wildi sprzed 319 mln lat /Fot. University of Michigan

Ryba Coccocephalus wildi sprzed 319 mln lat /Fot. University of Michigan

Zespół naukowców z Uniwersytetu Michigan, który kierował badaniami, wykazał, że mózg i jego nerwy czaszkowe mają ok. centymetr długości i należą do wymarłej ryby o wielkości współczesnego bassa niebieskiego. Odkrycie to otwiera okno na wczesną ewolucję promieniopłetwych, jednej z głównych gromad współczesnych ryb. Szczegóły opisano w czasopiśmie Nature.

Przeanalizowany mózg należy do Coccocephalus wildi, wymarłego gatunku ryby promieniopłetwej, która pływała w estuarium i prawdopodobnie żywiła się małymi skorupiakami, owadami wodnymi i głowonogami, czyli grupą, do której dziś należą kałamarnice, ośmiornice i mątwy. Ryby promieniopłetwe mają kręgosłup i płetwy podtrzymywane przez promienie kostne.

Czytaj też: Jedyna taka skamieniałość na świecie! Niewiarygodne, ile kręgów szyjnych miał ten gad sprzed 100 mln lat

Gdy ryba umarła, miękkie tkanki jej mózgu i nerwów czaszkowych zostały zastąpione w procesie skamieniałości gęstym minerałem, który zachował w najdrobniejszych szczegółach ich trójwymiarową strukturę.

Prof. Matt Friedman z Uniwersytetu Michigan mówi:

Ważnym wnioskiem jest to, że tego rodzaju miękkie części mogą być zachowane i mogą być zachowane w skamieniałościach, które mamy od dawna – jest to skamieniałość, którą wydobyliśmy ponad 100 lat temu.

Ryba ze skarbem, którego nikt się nie spodziewał

Skamieniałość znaleziona w Anglii jest jedynym znanym okazem Coccocephalus wildi, więc podczas analiz można było zastosować jedynie techniki nieinwazyjne. Celem badania uczonych z Uniwersytetu Michigan było zastosowanie tomografii komputerowej do uzyskania szczegółów anatomicznych wymarłych ryb, które zapewniają wgląd w ewolucję współczesnych gatunków.

Prof. Matt Friedman dodaje:

Zeskanowałem ją, następnie załadowałem dane do oprogramowania, którego używamy do wizualizacji tych skanów i zauważyłem, że wewnątrz czaszki znajduje się niezwykły, wyraźny obiekt. Niezidentyfikowany kleks był jaśniejszy na obrazie TK, a zatem prawdopodobnie gęstszy, niż kości czaszki lub otaczająca skała. Powszechne jest obserwowanie amorficznych narośli mineralnych w skamielinach, ale ten obiekt miał wyraźnie zdefiniowaną strukturę.

Zaskoczenie uczonych było ogromne, gdy okazało się, że tajemniczy obiekt wykazuje kilka cech spotykanych w mózgach kręgowców: dwustronną symetrię, puste przestrzenie podobne w wyglądzie do komór i wiele włókien podobnych do nerwów czaszkowych. Naturalnym odruchem była sugestia, że to idealnie zachowany mózg.

Skamieniały mózg sprzed 319 mln lat. Ta ryba wcale nie była “prymitywna”, jak do tej pory sądzono /Fot. University of Michigan

Prof. Matt Friedman dodaje:

Miał wszystkie te cechy i powiedziałem sobie: “Czy to naprawdę jest mózg, na który patrzę?” Przybliżyłem więc ten region czaszki, aby wykonać drugi skan o wyższej rozdzielczości i stało się jasne, że to jest dokładnie to, czym musiało być. I tylko dlatego, że był to tak jednoznaczny przykład, postanowiliśmy kontynuować badania.

Tkankę mózgową rzadko znajdowano w skamieniałościach kręgowców, ale z bezkręgowcami sukcesy były większe. W 2021 r. wykryto nienaruszony mózg 310-milionowego kraba podkowiastego, a skany owadów zamkniętych w bursztynie ujawniły mózgi i inne narządy. Istnieją nawet dowody na mózgi i inne części układu nerwowego zarejestrowane w okazach sprzed ponad 500 milionów lat. To odkrycie było jednak wyjątkowe.

Obecnie istnieje ok. 30 000 gatunków ryb promieniopłetwych i stanowią one połowę wszystkich gatunków zwierząt z kręgosłupem. Druga połowa jest podzielona między kręgowce lądowe – ptaki, ssaki, gady i płazy – oraz mniej zróżnicowane grupy ryb, takie jak ryby bezszczękowe i chrzęstnoszkieletowe.

Skamieniałość czaszki Coccocephalus wildi jest wypożyczona do Friedman z angielskiego Manchester Museum. Została ona wydobyta z dachu kopalni Mountain Fourfoot w Lancashire i po raz pierwszy opisana naukowo w 1925 r. Znaleziono ją w warstwie steatytu przylegającej do pokładu węgla w kopalni. Mimo iż wydobyto jedynie czaszkę Coccocephalus wildi, to naukowcy podejrzewają, że ryba ta miała ok. 15-23 cm długości i była mięsożerna (sądząc po kształcie szczęk). Struktura mózgu Coccocephalus wildi wskazuje na bardziej skomplikowany wzorzec ewolucji rybiego mózgu, niż sugerują to same żyjące gatunki.

Czytaj też: Dlaczego ryby ciągle patrzą w dół? Zagadka rozwiązana

Porównania z współczesnymi rybami wykazały, że mózg Coccocephalus wildi jest najbardziej podobny do mózgów jesiotrów i wiosłonogów, które są często nazywane “prymitywnymi” rybami, ponieważ odbiegły od wszystkich innych żyjących ryb promieniopłetwych ponad 300 milionów lat temu.