5億年前の虫のような生き物の化石で見つかった真っ黒な汚れは、美しく保存された対称的な脳組織である可能性があります。化石の発見は、脳が化石化することができるかどうかという問題について、白熱した科学的論争を静めるのに役立つかもしれません。
科学者は節足動物の化石にこれらの斑点を発見 Alalcomenaeus、 現代の昆虫、クモ、甲殻類と門を共有する動物。動物は、約5億4,300万〜4億9,000万年前に起こったカンブリア紀の時代に生息し、よく化石した強固な外骨格を備えていました。しかし、生き物の脳と神経の軟部組織はしばしば腐敗し、そのため化石の記録から姿を消しました。
さて、12月11日のジャーナル、Royal Society BのProceedingsで発行された新しい研究は、1つではなく2つを説明しています アラルコメネウス 化石は頭脳とそのすべてのトリミングを完備しています。
「化石の記録で私たちが扱っているのは例外的な状況です。これは一般的ではありません。これは非常にまれなことです」と、ハーバード大学の無脊椎動物古生物学者であり、ハーバード大学比較博物館のキュレーターであるハビエルオルテガヘルナンデス氏は述べています。動物学。以前は、古生物学者は他の1つだけを特定していました アラルコメネウス 標本には神経組織があると考えられていましたが、その結果は懐疑的でした。 Ortega-Hernández氏によると、さらに2つの標本を手に入れれば、科学者は神経組織が実際に化石化して、例外的なカンブリア紀節足動物化石に見つかることを確信できるという。
長年の議論
オルテガヘルナンデスと彼のチームの他に、カンブリア紀の節足動物で化石化した神経組織を発見したと報告した研究者はごくわずかです。 2012年の論文で、科学者たちは化石化した節足動物の脳の最初の証拠を、 Fuxianhuia protensa。メディアで広く取り上げられたが、この報告は批評家を魅了した。
「彼らは言った、 『ごみ、たくさんのナンセンス』」とアリゾナ大学の神経科学部門の摂政学教授であり、2012年の研究の共著者であるニコラス・ストラウスフェルド、ならびに節足動物。いくつかの古生物学者は、動物が腐る方法についての私たちの理解に基づいて、染色された標本シュトラウスフェルドと発掘された他の人はおそらく神経組織を含むことができないと主張した、とシュトラウスフェルドは言った。脳の染みは奇妙な化石の破片か、バイオフィルムとして知られる細菌の化石床のどちらかでなければならないという理論もある。
しかし現在、オルテガヘルナンデスと彼の同僚による新しい研究は、「以前の研究の本当に楽しい検証」の役目を果たしていると、シュトラウスフェルドはLive Scienceに語った。 「彼は人々からの多くの反対を静めることになっている。」
彼らの研究で、オルテガヘルナンデスと彼の共著者は新しい アラルコメネウス ユタ州のアメリカ大盆地として知られる地質学的な窪地の領域に埋もれた化石。著者は、クリーチャーの正中線に沿った対称的な染みが、カブトガニ、クモ、サソリなどの現代の節足動物に見られる神経系の構造に似ていることに注目しました。 「神経系と腸の種類は互いに交差します。これは本当にファンキーですが、今日の節足動物では一般的です」とオルテガヘルナンデスはLive Scienceに語った。
汚れには、神経組織の重要な要素である検出可能なレベルの炭素も含まれていました。神経系組織で予想されるように、暗い斑点も動物の4つの目に差し込まれました。これらすべての基準を確認したオルテガヘルナンデス氏は、新たに発見された標本で化石化した神経組織を発見したことを自信を持って報告できると語った。
しかし、彼らの発見を再確認するために、著者らは2番目の アラルコメネウス アメリカのグレートベイスンからの化石。元々は1990年代に掘り起こされた標本で、新たに発見された化石と同様の汚れと炭素の痕跡が見られました。さらに、両方の大盆地の化石は、シュトラウスフェルトが中国で発見した別の標本の説明と一致していました。オルテガヘルナンデスによると、3つの化石はすべて同様の堆積物に埋葬されていることが判明しており、ユニークな保存プロセスによって脳のすべての物質が化石化したことを示しています。
反論
Ortega-Hernándezと彼の同僚は彼らの仕事をチェックし、ダブルチェックしましたが、著者は「本物の化石の脳を発見したと主張することについて、一般に注意しなければなりません」と、中国の西安にあるノースウエスト大学は、Live Scienceにメールで伝えた。リューは、カンブリア紀の化石に見られるぼんやりとした染みは、脳の物質の残骸というよりは、「崩壊過程のわずかにランダムな効果」かもしれないと主張している。
2018年の研究では、劉と彼女の同僚は約800の化石標本を調べ、約10％が頭の領域に真っ黒な汚れを含んでいることを発見しました。著者らは以前の動物の腐敗に関する研究をレビューし、神経組織が急速に腐敗する傾向があることを発見しましたが、腸内細菌が付着し、「神経系の一部のように見える放射としてこれらのいわゆるバイオフィルムを生成する可能性があります」とLiuは書いています。
シュトラウスフェルドを含む数人の古生物学者は、リュウが脳組織を含んでいたとされる化石の調査に失敗し、一次証拠の欠如が彼女の研究における「重大な欠点」を示していると指摘した。さらに、リューが調べた標本には対称的な染色ではなく非対称的な染色が含まれていたため、いずれにせよ脳組織として解釈されなかったはずだとシュトラウスフェルドは述べた。
さらに、腐敗の研究はしばしば水中の組織破壊を測定しますが、埋没した化石は周囲の堆積物に含まれる多数の化学物質と相互作用します、とオルテガ-ヘルナンデスは言いました。たとえば、いくつかの研究では、粘土と水の組み合わせが「化学なめし」のプロセスを開始し、特定の化学物質がしなやかな牛皮を革に変える方法と同様に、身体の軟組織を強化することを示唆しているとオルテガヘルナンデス氏は述べています。
化石の保存における堆積物の役割を明らかにするために、さらに多くの作業を行う必要がありますが、現時点では、節足動物が強い圧力下に置かれたままであり、時間とともに固化することを示唆する十分な証拠があります。その過程で動物の脳と神経は平らになり、神経組織には多くの脂肪が含まれているため、構造は水をはじき、「腐敗に対してある程度の抵抗力がある」と彼は言った。
好意的な証拠にもかかわらず、オルテガヘルナンデス、ストラウスフェルド、および彼らの同僚は、古代の脳が化石化する可能性があることをナイセイアーに説得するために、より多くの節足動物の脳を掘り起こす必要があるかもしれません。
「私たちは、本物の神経組織であるとして結果を正当化する著者の努力に感謝しますが、データがたった2つの化石からのものである間は懐疑的です」 「新しいデータはいつでも歓迎しますが、前述したように、解剖学的特徴が複数の標本にわたって独立して一貫した形で現れた場合、より確信が持てます。」
