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          3億年前魚化石中發現最早脊椎動物大腦

          2023年02月08日 09:47:52 來源:科技日報 作者:張佳欣

            科技日報訊(實習記者 張佳欣)一個多世紀前,一塊3.19億年前的魚化石在英國一煤礦中被發現。它的頭骨顯微CT掃描圖表明,這是迄今保存完好的世界上最古老脊椎動物大腦。

            據掃描,該大腦及其腦神經大約有2.5厘米長,屬于已經滅絕的早期輻鰭魚綱下的Coccocephalus wildi(以下簡稱C.wildi)。美國密歇根大學主導了這項研究,相關論文近日發表在《自然》雜志上。

            研究作者表示,這一發現為人們了解今天存活的主要魚類,即射線鰭魚的神經解剖結構及其早期進化過程打開了一扇窗。

            研究人員認為,C.wildi是一種早期的輻鰭魚,大小與鯛魚相當(15—20厘米長),生活在河口,很可能以小型甲殼類、水生昆蟲和頭足類動物為食。射線鰭魚的脊骨和鰭由稱為射線的骨桿支撐。

            當魚死后,其大腦和腦神經的軟組織在石化過程中被一種致密的礦物取代,這種礦物以精致的細節保存了它們的三維結構。

            鰭魚在大腦的早期形成過程中表現出一種不同尋常的特征。胚胎神經管通過前腦背壁的外翻(向內折疊)生長。這導致前腦形成在兩個不包圍腦室(充滿腦脊液的空腔)的實心半球中。這與所有其他脊椎動物的早期大腦發育都不同,例如哺乳動物、鳥類和爬行動物。

            但研究人員發現,C.wildi并非如此,它是輻鰭魚中唯一沒有表現出其群體典型大腦發育的例子。它的大腦以與其他脊椎動物相同的方式發育,使其不同于所有現存的輻鰭魚。研究人員說,C.wildi沒有外翻前腦,這一特征是該群體后期進化而來。

            軟組織,如大腦,通常腐爛得非?,這意味著身體這些部位的化石所剩無幾。這就是為什么在博物館中保存的大多數化石都是身體的堅硬部分,例如骨骼、牙齒和貝殼。因此這一偶然發現也為保存脊椎動物化石中的軟組織提供了新見解。

          [編輯: 王姝]
          (本文來源:科技日報)
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