Gennaio 28, 2023

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La scoperta di un minuscolo cervello di oltre 500 milioni di anni sfida i libri di testo

Il cervello di una piccola creatura simile a un verme vissuta 525 milioni di anni fa potrebbe essere il più antico di sempre. fossile catenulo del cuoreEsso, che è lungo meno di 1,5 cm, è stato scoperto nel 1984 conservato nelle rocce nella provincia dello Yunnan della Cina meridionale, ma fino ad ora gli scienziati non si erano resi conto che nasconde un sistema nervoso finemente conservato, compreso il cervello. Il risultato, riportato sulla rivista ‘Scienze’può cambiare ciò che si pensava fosse noto sullo sviluppo del cervello negli animali invertebrati.

il cuore Apparteneva a un gruppo estinto di animali noti come lobopodi, che erano abbondanti all’inizio del periodo Cambriano, quando quasi tutti i lignaggi di animali che conosciamo oggi apparvero in un tempo molto breve, tra 540 e 500 milioni di anni fa. Probabilmente i lobopodi si muovevano sul fondo del mare utilizzando più paia di zampe morbide e corte prive di articolazioni. I loro parenti viventi più stretti sono i vermi di velluto che vivono principalmente in Australia, Nuova Zelanda e Sud America.

fossili il cuore Rivela un animale con un tronco segmentato in cui si ripetono disposizioni di strutture nervose note come gangli. Questo è in netto contrasto con la sua testa e il suo cervello, entrambi privi di evidenza di segmentazione.

In questa foto, la testa dell’animale è sulla destra.

NS/Università dell’Arizona

“Questa anatomia era del tutto inaspettata perché si pensava che le teste e i cervelli dei moderni artropodi e di alcuni dei loro antenati fossilizzati fossero stati frammentati per più di cento anni”, afferma Nicholas Strausfeld, professore presso il Dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Arizona. Autore responsabile dello studio.

Secondo il ricercatore, la scoperta risolve un lungo e acceso dibattito sull’origine e la formazione degli artropodi cefalopodi, il gruppo più ricco di specie del mondo nel regno animale. Gli artropodi includono insetti, crostacei, ragni e altri ragni, così come alcuni altri lignaggi come millepiedi e millepiedi.

“Sin dal 1880, i biologi hanno notato l’aspetto distintamente segmentato del tronco tipico degli artropodi, estrapolando principalmente alla testa”, spiega Frank Hirth, del King’s College di Londra e coautore del testo. “Ma il cuore mostra che la prima testa non era segmentata, né lo era il suo cervello, suggerendo che il cervello e il sistema nervoso centrale potrebbero essersi evoluti separatamente”, aggiunge Strausfeld.

Cervelli fossilizzati

il cuore Faceva parte della fauna di Chengjiang, un famoso giacimento di fossili nella provincia dello Yunnan. I corpi morbidi e delicati della lobotomia sono ben conservati nella documentazione sui fossili, ma a parte questo il cuore , nessuno dei quali è stato esaminato per teste e cervelli, forse perché sono animali molto piccoli. Inoltre, fino a poco tempo fa, i ricercatori pensavano che i cervelli non si fossilizzassero, quindi nessuno si aspettava di trovarne uno conservato. Tuttavia, nell’ultimo decennio, gli scienziati hanno identificato diversi casi di cervelli conservati in una varietà di artropodi fossilizzati.

La riproduzione artistica di un cuore in fondo al mare

N. Strausfeld/Università dell’Arizona

Nel loro nuovo studio, gli autori non solo hanno identificato il cervello del minuscolo animale, ma lo hanno anche confrontato con altri artropodi fossili conosciuti, tra cui ragni e millepiedi. In questo modo, hanno concluso che un modello comune di organizzazione del cervello è stato preservato dal periodo Cambriano fino ad oggi. “Abbiamo identificato una firma comune per tutti i cervelli e come si formano”, dice Heath.

in il cuore Tre domini cerebrali sono associati a una coppia distinta di appendici della testa e a uno dei tre segmenti del tubo digerente anteriore. Heath aggiunge: “Ci siamo resi conto che ogni dominio del cervello e le sue caratteristiche corrispondenti sono determinate dallo stesso insieme di geni, indipendentemente dalle specie che abbiamo studiato”. “Questo ha suggerito un modello genetico comune per creare un cervello”.

Hirth e Straussfeld affermano che i principi delineati nel loro studio possono essere applicati ad altri organismi al di fuori degli artropodi e dei loro immediati parenti. Questo, dicono, ha importanti implicazioni quando si confronta il sistema nervoso degli artropodi con quello dei vertebrati.

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