當年今日
美國逾 3 億年已滅絕鱟化石樣本發現大腦 與現代鱟相似
立場新聞 2021/07/30 13:02
鱟,圖片來源:Michael Browning@unsplash
最新刊於《地質學》的研究
指,從一隻有 3.1 億年歷史的鱟化石中發現保存到前所未見過的古代大腦,可能揭露出這些節肢動物的演化過程。
鱟又稱馬蹄蟹,屬於劍尾目的海生節肢動物,而劍尾目最早出現的時間可回溯至 4.85 億年前開始的奧陶紀 (Ordovician) ,因此鱟有活化石的美譽,而現存的鱟僅存 4 個品種,與蛛形綱的蜘蛛與蠍子等也有親緣關係。
是次所用的鱟樣本來自美國伊利諾伊州的馬松溪谷 (Mazon Creek) ,屬於已滅絕物種
Euproops danae
,當地的地理與氣候條件完美地保存鱟的腦部軟組織。
領導研究的緬因州新英格蘭大學古生物學家 Russell Bicknell 表示,這是第一個也是唯一一個證據證明鱟化石中有大腦,他又指找到大腦化石的機率是百萬分之一。
Bicknell 指,構成大腦的軟組織很易快速腐爛,要將之保護,需要非常特殊的地質條件或被藏在琥珀中。在是次發現中,地質則發揮其作用。馬松溪谷沉積物主要由菱鐵礦 (siderite) 的碳酸鐵礦物組成,可迅速包裹鱟屍體並將其變成化石。
化石上可清晰見到腦部紋絡 Credit: Bicknell, R.D.C. & et al. (2021).
雖然這種礦物保存了鱟的身體,但腦組織仍然分解最終消失。然而,隨著大腦腐爛,大腦被一種稱為高嶺土 (kaolinite)
的黏土礦物所取代,從而形成了一個大腦模型。由於高嶺土呈白色,菱鐵礦呈深灰色,這種顏色對比令大腦化石比正常更顯眼。
這一發現為研究人員提供了獨特的機會來研究蛛形綱大腦如何隨著時間推進而進化,最令團隊驚訝的是,該樣本的大腦模樣與現代鱟的大腦非常相似,換言之經歷了 3 億多年,鱟的大腦無甚變化,是名乎其實的活化石。
來源:
Live Science,
Perfectly preserved 310-million-year-old fossilized brain found
, 29 July 2021
報告:
Bicknell, R.D.C., Ortega-Hernández, J., Edgecombe, G.D. & et al. (2021). Central nervous system of a 310-m.y.-old horseshoe crab: Expanding the taphonomic window for nervous system preservation.
Geology
. doi:
10.1130/G49193.1
文/Alan Chiu