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Una scansione di un cranio fossilizzato di 319 milioni di anni fa pesce Ha portato alla scoperta del più antico esempio di cervello di vertebrato ben conservato, gettando nuova luce sulla prima evoluzione dei pesci ossei.

Il cranio fossile appartenente all’estinto Coccocephalus wildi è stato trovato in una miniera di carbone in Inghilterra più di un secolo fa, secondo i ricercatori di studia Pubblicato mercoledì sulla rivista Nature.

Il fossile è l’unico esemplare conosciuto di una specie di pesce, quindi gli scienziati dell’Università del Michigan negli Stati Uniti e dell’Università di Birmingham nel Regno Unito hanno utilizzato la tecnologia di scansione della tomografia computerizzata non distruttiva (TC) per guardare all’interno del suo cranio ed esaminare l’interno . struttura somatica.

Dopo averlo fatto, è arrivata una sorpresa. L’immagine CT ha mostrato un “punto non identificato”, ha detto un comunicato stampa dell’Università del Michigan.

Il distinto oggetto tridimensionale aveva una struttura chiaramente definita con caratteristiche che si trovano nel cervello dei vertebrati: era bilateralmente simmetrico, conteneva spazi vuoti simili nell’aspetto ai ventricoli e aveva filamenti estesi che ricordavano i nervi cranici.

“Questa è una scoperta eccitante e inaspettata”, ha detto giovedì alla Galileus Web il coautore dello studio Sam Giles, paleontologo dei vertebrati e ricercatore senior presso l’Università di Birmingham, aggiungendo che “non avevano idea” che ci fosse un cervello all’interno quando hanno deciso di studiare il cranio.

“È stato così inaspettato che ci è voluto un po’ per confermare che fosse, in effetti, un cervello. Oltre ad essere solo una curiosità precauzionale, l’anatomia del cervello in questo fossile ha importanti implicazioni per la nostra comprensione dello sviluppo del cervello nei pesci .”

C. wildi era uno dei primi pesci con pinne raggiate – che aveva una spina dorsale e pinne sostenute da bastoncini ossei chiamati “raggi” – che si pensa fosse lungo da 6 a 8 pollici, nuotasse negli estuari e mangiasse piccoli animali acquatici e insetti acquatici secondo i ricercatori.

Il cervello dei pesci viventi con pinne raggiate mostra caratteristiche strutturali non viste in altri vertebrati, in particolare il cervello anteriore, che consiste in tessuto nervoso che si piega verso l’esterno, secondo lo studio. In altri vertebrati, questo tessuto nervoso si piega verso l’interno.

C. wildi manca di questa caratteristica dei pesci con pinne raggiate, con una configurazione di una parte del cervello anteriore chiamata “cervello distale” che è molto simile ad altri vertebrati, come anfibi, uccelli, rettili e mammiferi, secondo gli autori dello studio .

“Questo suggerisce che la formazione del cervello distale osservata nei pesci vivi con pinne raggiate deve essere emersa molto più tardi di quanto si pensasse in precedenza”, ha detto l’autore principale dello studio Rodrigo Tinoco Figueroa, uno studente di dottorato presso il Museo di Paleontologia dell’Università del Michigan.

“La nostra conoscenza dell’evoluzione del cervello dei vertebrati è per lo più limitata a ciò che sappiamo dagli organismi viventi”, ha aggiunto, ma “questo fossile ci aiuta a colmare importanti lacune nella conoscenza, che possono essere raccolte solo da fossili eccezionali come questo”.

A differenza delle ossa e dei denti duri, gli scienziati raramente trovano tessuto cerebrale – che è morbido – conservato nei fossili di vertebrati, secondo i ricercatori.

Tuttavia, lo studio ha rilevato che il cervello di C. wildi era “eccezionalmente” sano. Mentre sono stati trovati cervelli di invertebrati fino a 500 milioni di anni, sono tutti appiattiti, ha detto Giles, aggiungendo che questo cervello di vertebrato è “il più antico cervello fossile tridimensionale di tutto ciò che conosciamo”.

Il cranio è stato trovato in strati di pietra ollare. La bassa concentrazione di ossigeno, il rapido seppellimento da parte di sedimenti a grana fine e un cranio conico altamente compatto e protettivo svolgono tutti un ruolo chiave nella conservazione del cervello del pesce, secondo Figueroa.

Il cervello ha creato un ambiente microchimico attorno al cervello chiuso che avrebbe aiutato a sostituire i suoi tessuti molli con un minerale denso che conserva i dettagli fini delle strutture tridimensionali del cervello.

“I prossimi passi sono scoprire esattamente come caratteristiche così delicate come il cervello avrebbero potuto essere preservate per centinaia di milioni di anni e cercare altri fossili che preservassero il cervello”, ha detto Giles.