Редчайшая находка: мозг древней рыбы возрастом 300 млн лет
В журнале PNAS палеонтологи Чикагского университета рассказали о редчайшей находке: мозг крошечной лучеперой рыбы, который прекрасно сохранился с каменноугольного периода.
Удача из угольной шахты
Более 300 миллионов лет назад маленькая рыбка размером с пескаря погибла и опустилась на дно древнего болота недалеко от деревни Трауден в Ланкашире, на северо-западе Англии. Ее останки, названные Trawdenia planti, оказались зажаты в слое мыльного камня между угольными пластами. Благодаря особой химии воды, минералам и счастливому стечению обстоятельств сохранился не только скелет, но и мягкие ткани мозга — случай исключительно редкий для палеонтологии.
Что удалось увидеть
Используя компьютерную томографию, ученые изучили череп и прилегавшие к нему ткани. Оказалось, что мозг рыбы плотно заполнял полость черепа, в отличие от многих других ископаемых, где мозг выглядит заметно меньше. Это важное наблюдение: теперь внутренняя поверхность черепов может служить надёжным ориентиром для определения настоящих размеров мозга даже при плохой сохранности мягких тканей.
«Нервные ткани сохраняются крайне редко, потому что они очень быстро разлагаются, — объясняет ведущий автор исследования Абигейл Карон, недавно защитившая докторскую в Чикагском университете. — Поэтому важность этого образца в том, что теперь мы можем изучать эволюцию мозга на ископаемых, где есть только кости или их заполнение».
Место на эволюционном дереве
Лучеперые рыбы — огромная группа, к которой относится почти 99 % всех современных видов рыб. Они составляют примерно половину всех ныне живущих позвоночных. Однако их ранняя история остается плохо изученной — настоящий «куст» у основания эволюционного дерева.
Майкл Коутс, профессор Чикагского университета и старший автор работы, отмечает:
«Ранние этапы развития лучеперых рыб подобны кусту у подножия эволюционного дерева».
Хорошо сохранившийся мозг Trawdenia показал черты, сближающие эту древнюю рыбу с современными осетрами и веслоносами, в частности характерное строение мозжечка.
«Изучая форму мягких тканей, мы понимаем, что важны не их относительные размеры, а то, как они расположены внутри черепа, — говорит Коутс. — Возможно, мы наблюдаем самую раннюю эволюцию рыб, которые сегодня представлены веслоносами и осетрами».
Долгая дорога окаменелости
Этот экземпляр нашли еще в 1888 году. Шахтеры собирали такие «диковинки», а геологи использовали их для картирования угольных пластов. Со временем камень раскололи на две части, и они попали в Музей естественной истории в Лондоне как отдельные образцы. Только позже Майкл Коутс понял, что они принадлежат одному скелету.
Ученый начал изучать рыбу еще в 1990-х, опубликовал описание скелета в 1999 году, а затем провел первую томографию. Абигейл Карон продолжила работу уже на новом уровне технологий и анализа.
Новые снимки позволили разглядеть следы наружных и внутренних мембран мозга, а также структуры желудочков, по которым циркулировала спинномозговая жидкость. Мозг действительно заполнял всю внутреннюю полость черепа.
Корон подчеркивает: по мере развития методов визуализации палеонтологи смогут находить признаки мозга даже в менее удачных образцах. Главное — теперь они знают, на что обращать внимание. Таких черепов с хорошей морфологией гораздо больше, чем экземпляров с сохранившимися мягкими тканями. Это существенно расширяет возможности для изучения эволюции мозга древних рыб.
Авторы отмечают, что изучая мозг Trawdenia, мы лучше понимаем, в каком состоянии находился мозг у ранних позвоночных еще до того, как наши предки вышли на сушу. Это как посмотреть на «базовую модель», от которой потом развивались и мозги рыб, и мозги наземных животных, и в конечном итоге — наш.
