Zaskakujące odkrycie dotyczące pająków. Zmienia dotychczasowe teorie o ich pochodzeniu

Badania przeprowadził zespół amerykańskich i brytyjskich naukowców z University of Arizona, Lycoming College oraz King's College London pod kierownictwem Nicholasa Strausfelda. Wyniki badań opublikowano 22 lipca w czasopiśmie naukowym „Current Biology”.

Naukowcy przeanalizowali skamielinę sprzed około 500 mln lat

Naukowcy przeprowadzili nową, szczegółową analizę skamieniałych cech mózgu i ośrodkowego układu nerwowego wymarłego zwierzęcia o nazwie Mollisonia symmetrica. Dotychczas sądzono, że jest on reprezentantem przodka grupy stawonogów znanej jako szczękoczułkowce żyjące w kambrze (między 540 a 485 mln lat temu) i obejmujące przodków dzisiejszych skrzypłoczy. Mollisonia swoim wyglądem przypominała bowiem niektóre inne wczesne szczękoczułkowce z dolnego i środkowego kambru. Jej ciało składało się z dwóch części – szerokiego, zaokrąglonego „pancerza” z przodu i solidnego segmentowanego tułowia zakończonego szeroką, podobną do ogona strukturą. Według niektórych naukowców ten mały stawonóg morski swoją budową przypominał dzisiejszego skorpiona.

Analiza skamieliny Mollisonia doprowadziła do zaskakującego odkrycia dotyczącego pająków

W toku badań odkryto jednak, że układ neuronów w skamieniałym mózgu Mollisonia nie jest zorganizowany jak u skrzypłoczy ani nawet skorupiaków czy owadów. Wzór promieniujących ośrodków nerwowych został – podobnie jak u współczesnych pająków i ich krewnych – odwrócony.

Czytaj więcej

Kosmos

Ziemia obraca się szybciej, a dni są coraz krótsze. Naukowcy rozważają zaskakujący scenariusz

W tym roku niektóre letnie dni są krótsze niż standardowe 24 godziny. Wszystko przez to, że Ziemi...

Tym samym skamieniały mózg i układ nerwowy tego małego stawonoga morskiego przypominają ten u pajęczaków. Przednia część ciała Mollisonia, zwana prosomą (głowotułowiem), zawiera – podobnie jak u pająków i innych współczesnych pajęczaków – promieniście ułożone zwoje segmentowe, które kontrolują ruchy pięciu par segmentowych odnóży.

To jednak nie wszystkie cechy przypominające pajęczaki. Okazało się, że Mollisonia posiada niesegmentowany mózg, z którego krótkie nerwy biegną do pary szczypcowatych „pazurów”, przypominających kły pająków i innych pajęczaków.

– To ważny krok w ewolucji, który wydaje się być wyłącznym udziałem pajęczaków – podkreślił Frank Hirth z King’s College London, jeden ze współautorów badań, cytowany w komunikacie University of Arizona.

Do tej pory sądzono, że pajęczaki wyewoluowały od wspólnego przodka, który zamieszkiwał ląd. Odkrycie dotyczące mózgu i układu nerwowego Mollisonia podważa jednak powszechne dotąd przekonanie, że ewolucja pajęczaków nastąpiła dopiero po tym, jak ich wspólny przodek podbił ląd.

Naukowcy zbadali skamielinę sprzed około 500 mln lat. Wykorzystali zaawansowane techniki obrazowania

Nicholas Strausfeld na potrzeby badań wykonał dziesiątki zdjęć okazu Mollisonia, który znajduje się w Muzeum Zoologii Porównawczej na Uniwersytecie Harvarda. Zdjęcia te zrobił przy różnych kierunkach oświetlenia, natężeniach światła i światła polaryzacyjnego oraz powiększeniach.

Z kolei David Andrew, współautor badań, przeprowadził analizę statystyczną porównującą 115 cech neuronalnych i pokrewnych cech anatomicznych u stawonogów, zarówno wymarłych, jak i żyjących. Wszystko po to, aby wykluczyć, że podobieństwo między mózgiem Mollisonia a mózgiem pająków było zbiegiem okoliczności w wyniku równoległej ewolucji, a nie wynikiem wspólnej linii rozwojowej. Wnioski z przeprowadzonej analizy umieściły Mollisonia jako grupę siostrzaną współczesnych pajęczaków. To natomiast jest dodatkowym potwierdzeniem teorii, według której linia Mollisonia dała początek gałęzi, do której należą dziś m.in. pająki i skorpiony.