כתמים חיוורים שנמצאו במאובנים של יצורים דמויי באג בני 500 מיליון שנה עשויים להיות שמורים להפליא, רקמת מוח סימטרית. הממצא המאובנים עשוי לסייע בהנחת מחלוקת מדעית סוערת למנוחה - השאלה האם ניתן לאובן את המוח.
מדענים גילו את הסימנים המנוקדים הללו במאובנים של פרוקי הרגל אללקומנאוס, חיה המשתפת את הפילום שלה עם חרקים מודרניים, עכבישים וסרטנים. בעלי החיים חיו בתקופה הקמבריאנית, שהתרחשה לפני כ -543 מיליון ו -490 מיליון שנה, וספורטו שלד אקזוטי קשה המאובן היטב. אך הרקמות הרכות של מוחו והעצבים של היצור התפרקו לרוב ולכן נעלמו מהתיעוד המאובנים.
כעת, מחקר חדש, שפורסם ב- 11 בדצמבר בכתב העת Proceedings of the Society Royal B, מתאר לא אחד אלא שניים Alalcomenaeus מאובנים שלמים עם מוח וכל גיזום שלהם.
"מה עסקינן בתיעוד המאובנים הם נסיבות חריגות. זה לא שכיח - זה סופר, סופר נדיר", אמר המחבר המשותף חאבייר אורטגה-הרננדס, פליוביולוג חסר חוליות מאוניברסיטת הרווארד ואוצר מוזיאון ההשוואה של הרווארד. זואולוגיה. בעבר, פליאונטולוגים זיהו רק אחד אחר Alalcomenaeus הדגימה חשבה שיש לה רקמת עצבים, אך הממצא נתקל בספקנות. עם עוד שני דגימות ביד, מדענים יכולים כעת להיות בטוחים כי למעשה ניתן לאשש רקמות עצבים ולהימצא במאובנים פרוקי רגליים קמבריאים יוצאי דופן, אמר אורטגה הרננדז.
ויכוח רב שנים
מלבד אורטגה-הרננדז וצוותו, רק קומץ חוקרים דיווחו על מציאת רקמות עצבים מאובנות במפרוקי הרגל בתקופת קמבריה. במאמר משנת 2012 תיארו המדענים את העדויות הראשונות למוח פרוקי רגליים מאובנים, ביצור זעיר בשם Fuxianhuia protensa. אף על פי שהוא זוכה לסיקור נרחב בתקשורת, נמשך הדו"ח מבקרים.
"הם אמרו, 'זבל, הרבה שטויות'", אמר ניקולאס שטראוספלד, פרופסור לרישום בממשל במחלקה למדעי המוח באוניברסיטת אריזונה ומחבר משותף למחקר 2012, כמו גם כמה אחרים על תכונות דמויי מוח ב- פרוקי רגליים. שטראוספלד אמר כי כמה מהפליאונטולוגים טענו כי בהתבסס על הבנתנו כיצד מתפרקים בעלי חיים, הדגימות המוכתמות שטראוספלד ואחרות שנחשפו לא יכולות להכיל רקמת עצבים. חלקם תיאורטו כי כתמי המוח חייבים להיות כתם מוזר של מאובנים או מיטות מאובנות של חיידקים, המכונים ביו-פילמים.
אולם כעת, המחקר החדש של אורטגה הרננדז ועמיתיו משמש "תוקף נעים באמת לעבודה קודמת", אמר שטראוספלד ל- Live Science. "הוא הניח הרבה התנגדויות מאנשים."
במחקרם חשפו אורטגה הרננדז וחבריו המשותפים חדש Alalcomenaeus מאובנים הקבורים ביוטה באזור של שקעים גיאולוגיים המכונה האגן הגדול האמריקאי. הכותבים ציינו כתמים סימטריים לאורך קו האמצע של היצור שדמו למבני מערכת העצבים שנמצאו בכמה פרוקי רגליים מודרניים, כולל סרטני פרסה, עכבישים ועקרבים. אורטגה-הרננדז אמרה ל- Live Science: "מערכת העצבים והמעיים חוצים זה את זה, וזה ממש פאנקי אבל נפוץ אצל פרוקי רגליים בימינו".
הכתמים הכילו גם רמות זיהוי של פחמן, מרכיב מפתח ברקמת העצבים. הכתמים הכהים היו מחוברים לארבע עיני החיה, כפי שניתן היה לצפות ברקמות מערכת העצבים. לאחר שבדק את כל הקריטריונים הללו, אמר אורטגה הרננדס כי הוא יכול לדווח בביטחון על מציאת רקמות עצבים מאובנות בדגימה החדשה.
אך כדי לבדוק שוב את הממצאים שלהם, החוקרים בדקו גם שנייה Alalcomenaeus מאובן מהאגן הגדול האמריקאי. במקור, שנחפר בשנות התשעים של המאה הקודמת, הדגימה כתמים ועקבות פחמן דומים למאובנים החדשים. יתרה מזאת, שני המאובנים של האגן הגדול התאמו לתיאורים של דגימה אחרת שמצא שטראוספלד בסין. כל שלושת המאובנים נמצאו קבורים בשקעים דומים, מה שמעיד שתהליך שימור ייחודי איפשר לכל חומר המוח שלהם להתאושש, אמר אורטגה-הרננדס.
טיעוני נגד
למרות שאורטגה-הרננדז ועמיתיו בדקו ובדקו שוב ושוב את עבודתם, הכותבים "בדרך כלל צריכים להיזהר בטענה שמצאו מוח מאובנים אמיתי", ג'אני ליו, פרופסור במכון החיים המוקדמים במחלקה לגיאולוגיה ב אוניברסיטת נורת'ווסט בסיאן, סין, אמרה ל- Live Science במייל. ליו טוען כי הכתמים המסורבלים שנראו במאובנים בקמבריה עשויים להיות "אפקט מעט אקראי של תהליך הריקבון" ולא שרידים של חומר מוחי.
במחקר שנערך בשנת 2018, ליו ועמיתיה בדקו כ 800 דגימות מאובנות ומצאו שכמעט 10% מכילים כתמים דיו באזור הראש. החוקרים סקרו מחקרים קודמים בנושא ריקבון של בעלי חיים ומצאו שרקמת עצבים נוטה להתפרק במהירות, אך חיידקי מעיים יכולים להישאר סביבם ו"להפיק את הביפילמים האלה כביכול כקרינים שנראים קצת כמו חלקים במערכת העצבים ", כתב ליו.
כמה פליאונטולוגים, בהם שטראוספלד, ציינו כי ליו לא הצליח לבדוק מאובנים שהכילו רקמות מוחיות, וכי היעדר עדויות ראשוניות מסמל "חסרונה עיקרי" במחקר שלה. יתר על כן, הדגימות ליו בדקו כתמים א-סימטריים ולא סימטריים, כלומר, בכל מקרה לא היו מתפרשים כרקמת מוח, אמר שטראוספלד.
בנוסף, מחקרים על ריקבון מודדים לעתים קרובות את התפרקות הרקמות במים, ואילו מאובנים קבורים מקיימים אינטראקציה עם ריבוי של כימיקלים הנישאים במשקע הסובב אותם, אמר Ortega-Hernández. לדוגמה, כמה מחקרים מראים ששילוב של חימר וקפיצת מים מתחיל תהליך "שיזוף כימי" המקשיח רקמות רכות בגוף, בדומה לאופן שבו כימיקלים מסוימים יכולים להפוך את עור הפרה הגמיש לעור, אמר אורטגה-הרננדז.
סטראוספלד אמר כי יש לבצע עבודות נוספות בכדי להבהיר את תפקיד המשקעים בשימור מאובנים, אך נכון לעכשיו, עדויות רבות מצביעות על כך ששרידי פרוקי הרגליים המונחים תחת לחץ עז מתמצקים לאורך זמן. המוח והעצבים בתוך החיה משתטחים בתהליך, ומכיוון שרקמת העצבים מכילה הרבה שומן, המבנים דוחים מים ו"יש להם מעט התנגדות מפני ריקבון ", אמר.
למרות העדויות לטובתם, אורטגה-הרננדז, שטראוספלד ועמיתיהם עשויים להזדקק לחפור הרבה יותר פיסות מוח של פרוקי רגליים כדי לשכנע את הנושאים כי מוח קדום יכול להתאושש.
"אנו מעריכים את מאמצי הכותבים להצדיק את תוצאותיהם כרקמת עצבים אמיתית, אך נותרו סקפטיים בעוד שהנתונים מגיעים משני מאובנים בלבד", אמר ליו. "נתונים חדשים תמיד מבורכים, אך כפי שציינו קודם, היינו משוכנעים יותר אם התכונות האנטומיות היו מופיעות בצורה עקבית על פני מספר דגימות באופן עצמאי."
