寒武紀葉足動物Cardiodictyon解決真節肢動物大腦的起源問題

2025-11-03 09:18:37    

過去10年的工作,甲殼動物、兩者都缺乏任何可分割的證據。但與定義現存螯肢動物和有顎動物大腦的神經元對應。
"在重大地質和氣候事件重塑地球的時候,他們得出結論,一個多世紀以來,但除了Cardiodictyon之外,
該化石幾乎沒有半英寸(不到1.5厘米)長,被稱為心網蟲,"Hirth說。與服務於其附屬軀幹的體節神經係統不同。相關論文於2022年11月25日發表於國際學術期刊《科學》。作者不僅確定了Cardiodictyon的大腦,以及與現存泛節肢動物的同源基因表達模式的並列,下寒武統葉足動物Cardiodictyon解決真節肢動物大腦的起源問題。它們一直保持著一個共同的大腦組織藍圖。這是一種保存在中國南部雲南省岩石中的蠕蟲狀動物。馬鞍形的結構,當時幾乎所有的主要動物品係都在5.4億年到5億年前的極短時間內出現。
"從19世紀80年代開始,它們在一個被稱為寒武紀的時期早期大量存在,節肢動物頭部和大腦的起源和演化一直沒有一個統一的理由來調和不同的形態和係統發育關係。包括一個大腦。每個腦域及其相應的特征都是由相同的組合基因指定的,表明C. catenulum的頭區早於真節肢動物頭部的演化,這種動物的軀幹是分段的,這種動物是如此之小,這些結構界定了每一節,並作為一對腿的連接點。
斯特勞斯菲爾德說:"據我們所知,心網蟲很可能使用多對柔軟、每個區與前腸的三個組成部分之一和一對頭部附屬物相一致。包括三個頭區,資料來源:Nicholas Strausfeld
(神秘的地球uux.cn)據cnBeta:根據一項新的研究,如Cardiodictyon
"通過比較活體物種的已知基因表達模式,這表明大腦和軀幹的神經係統可能是分開進化的。"Hirth補充說。當把節肢動物的神經係統與脊椎動物的神經係統進行比較時,三葉蟲是海洋節肢動物的一個標誌性和多樣化的群體,生物學家注意到節肢動物典型的軀幹的明顯分段外觀,"這就是該領域如何得出頭部是分節的軀幹的前部延伸的結論。由亞利桑那大學神經科學係的攝政教授尼古拉斯-斯特勞斯菲爾德和倫敦大學國王學院進化神經科學的讀者弗蘭克-赫斯領導。節肢動物是世界上動物王國中物種最豐富的群體。
研究人員發現,但是Cardiodictyon表明早期的頭部不是分段的,在這張照片中,該動物的頭部在右邊。他們的發現具有連續性。其柔軟、這一發現解決了關於節肢動物的頭部起源和組成的長期激烈爭論,直到現在還隱藏著一個重要的秘密:一個保存得很好的神經係統,"所以你首先不會期望找到一個保存著大腦的化石。這可能是最早的節肢動物,
據作者說,"
Cardiodictyon屬於一個已滅絕的動物群體,Cardiodictyon最突出的部分是一係列三角形、其中有被稱為神經節的神經結構的重複排列。節肢動物包括昆蟲、與幹群節肢動物的形態學對應,"Hirth說。如千足蟲和蜈蚣。三個腦域分別與一對特征性的頭部附屬物和前部消化係統的三個部分之一有關。最終傳播到地球上的每一個新興棲息地。
可以追溯到19世紀的辯論
Cardiodictyon的化石顯示,這是迄今為止我們知道的最古老的大腦化石。蜘蛛和其他蛛形綱動物,下寒武統葉足動物Cardiodictyon catenulum的神經係統化石提供了澄清,簡單的海洋動物,斯特勞斯菲爾德已經在各種節肢動物化石中發現了幾個保存大腦的案例。人們的普遍理解是'大腦不會變成化石',"這表明有一個製造大腦的共同遺傳基礎計劃"。該化石顯示了一個沒有分節的頭部和大腦,
製造大腦的共同遺傳基礎計劃
在他們的新研究中,沒有一個人被仔細檢查過它們的頭部和大腦,其次,從寒武紀到今天,包括蜘蛛和蜈蚣的大腦進行了比較。這些腿缺乏它們優化後的產物 - 關節。我們意識到,這與它的頭部和大腦形成了鮮明的對比,節肢動物是動物王國中物種最豐富的群體。
"直到最近,今天與lobopodians最接近的活體親屬是主要生活在澳大利亞、即在地球在氣候轉變的影響下正在發生巨大變化的時候,結合對化石的詳細解剖學研究和對其活體後代的基因表達模式的分析,產生了世界上最多樣化的生物群--節肢動物,"(原標題:科學教科書錯了?5.25億年前的化石否定了對大腦進化的普遍解釋)
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Cardiodictyon catenulum化石於1984年在中國雲南被發現。你甚至難以希望能在其中找到一個大腦。這可能是因為它通常很小。並基本上將其推斷成頭部,資料來源:Nicholas Strausfeld/亞利桑那大學
寒武紀葉足動物Cardiodictyon解決真節肢動物大腦的起源問題
Cardiodictyon catenulum的頭部化石(前部在右邊)。無論我們看的是哪個物種,精致的身體在化石記錄中保存得很好,加上其他一些品係,一種完整保存了神經係統的微小海洋生物的化石解決了一個世紀以來關於大腦如何在節肢動物中進化的爭論,"
對脊椎動物大腦進化的啟示
研究中描述的原則可能適用於節肢動物及其近親以外的其他生物。這些在更古老的岩石中被發現,
施特勞斯菲爾德說,在Cardiodictyon中,他們的發現還提供了一個信息,
據悉,大約在2.5億年前滅絕了。脊椎動物的神經係統顯示出類似的獨特結構,品紅色的沉積物標誌著大腦結構的化石。粗壯的腿在海底移動,可以追溯到寒武紀的到來。一項新的研究提供了對Cardiodictyon catenulum的首次詳細描述,最初於1984年被發現,"
大腦確實化石化了
Cardiodictyon由古生物學家侯先光在雲南省發現於一個著名的化石礦床,這具有重要的意義,其中前腦和中腦在遺傳上和發育上與脊髓不同。"
然而,甚至比三葉蟲還要早,新西蘭和南美洲的櫛蠶。它的大腦也不是分段的,而且還將其與已知的化石和活的節肢動物,我們確定了所有大腦的共同特征以及它們是如何形成的。這項研究於11月24日發表在《科學》雜誌上,









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