Mendaftar untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta Dengan berita penemuan luar biasa, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
–

Pemindaian fosil tengkorak berusia 319 juta tahun ikan Ini mengarah pada penemuan contoh tertua dari otak vertebrata yang terawetkan dengan baik, memberi penerangan baru pada evolusi awal ikan bertulang.

Tengkorak fosil milik Coccocephalus wildi yang telah punah ditemukan di sebuah tambang batu bara di Inggris lebih dari seabad yang lalu, menurut para peneliti dari belajar Diterbitkan di jurnal Nature pada hari Rabu.

Fosil itu adalah satu-satunya spesimen spesies ikan yang diketahui, sehingga para ilmuwan dari Universitas Michigan di AS dan Universitas Birmingham di Inggris menggunakan teknologi pemindaian tomografi komputer (CT) non-destruktif untuk melihat ke dalam tengkoraknya dan memeriksa bagian dalamnya. . struktur somatik.

Setelah melakukannya, kejutan datang. Gambar CT menunjukkan “titik tak dikenal,” kata siaran pers Universitas Michigan.

Objek tiga dimensi yang berbeda memiliki struktur yang jelas dengan ciri-ciri yang ditemukan pada otak vertebrata: simetris bilateral, berisi ruang berongga yang mirip dengan ventrikel dan memiliki filamen panjang yang menyerupai saraf kranial.

“Ini adalah temuan yang menarik dan tak terduga,” rekan penulis studi Sam Giles, ahli paleontologi vertebrata dan ilmuwan penelitian senior di University of Birmingham, mengatakan kepada CNN pada hari Kamis, menambahkan bahwa mereka “tidak tahu” ada otak di dalam ketika mereka memutuskan untuk mempelajari tengkorak.

“Sangat tidak terduga sehingga kami butuh beberapa saat untuk memastikan bahwa itu sebenarnya adalah otak. Selain hanya sebagai keingintahuan, anatomi otak dalam fosil ini memiliki implikasi besar bagi pemahaman kita tentang perkembangan otak pada ikan. .”

C. wildi adalah ikan purba bersirip pari—yang memiliki tulang punggung dan sirip yang ditopang oleh batang bertulang yang disebut “sinar”—yang diperkirakan memiliki panjang 6 hingga 8 inci, berenang di muara, dan memakan hewan air kecil dan serangga air. menurut para peneliti.

Otak ikan bersirip sinar menunjukkan fitur struktural yang tidak terlihat pada vertebrata lain, terutama otak depan, yang terdiri dari jaringan saraf yang terlipat ke luar, menurut penelitian tersebut. Pada vertebrata lain, jaringan saraf ini terlipat ke dalam.

C. wildi tidak memiliki karakteristik ikan bersirip pari ini, dengan konfigurasi bagian otak depan yang disebut “otak jauh” yang sangat mirip dengan vertebrata lain, seperti amfibi, burung, reptil, dan mamalia, menurut penulis penelitian. .

“Ini menunjukkan bahwa pembentukan otak distal yang terlihat pada ikan bersirip pari hidup pasti muncul jauh lebih lambat dari yang diperkirakan sebelumnya,” kata penulis studi utama Rodrigo Tinoco Figueroa, seorang mahasiswa doktoral di Museum Paleontologi Universitas Michigan.

Dia menambahkan bahwa “pengetahuan kita tentang evolusi otak vertebrata sebagian besar terbatas pada apa yang kita ketahui dari organisme hidup,” tetapi “fosil ini membantu kita mengisi celah penting dalam pengetahuan, yang hanya dapat diperoleh dari fosil luar biasa seperti ini.”

Tidak seperti tulang dan gigi yang keras, para ilmuwan jarang menemukan jaringan otak – yang lunak – terawetkan dalam fosil vertebrata, menurut para peneliti.

Namun, studi tersebut mencatat bahwa otak C. wildi “luar biasa” sehat. Sementara otak invertebrata hingga 500 juta tahun telah ditemukan, semuanya rata, kata Giles, menambahkan bahwa otak vertebrata ini adalah “otak fosil tiga dimensi tertua dari apa pun yang kita ketahui.”

Tengkorak itu ditemukan di lapisan batu sabun. Konsentrasi oksigen yang rendah, penguburan cepat oleh sedimen berbutir halus, dan tengkorak berbentuk kerucut yang sangat kompak dan protektif semuanya memainkan peran kunci dalam melestarikan otak ikan, menurut Figueroa.

Otak besar menciptakan lingkungan kimia halus di sekitar otak tertutup yang akan membantu mengganti jaringan lunaknya dengan mineral padat yang menjaga detail halus struktur otak tiga dimensi.

“Langkah selanjutnya adalah menemukan dengan tepat bagaimana fitur halus seperti otak dapat diawetkan selama ratusan juta tahun, dan untuk mencari lebih banyak fosil yang mengawetkan otak,” kata Giles.