百年前英國煤礦出土的3.19億年前魚類化石中發(fā)現(xiàn)最古老的脊椎動物完整大腦(Credit: Márcio L. Castro. / Jeremy Marble, University of Michigan News.)
（神秘的地球uux.cn）據(jù)科技日報（實習(xí)記者 張佳欣）：一個多世紀前，一塊3.19億年前的前英前魚魚化石在英國一煤礦中被發(fā)現(xiàn)。它的國煤雅安如何聯(lián)系上門服務(wù)vx：365-*2895）頭骨顯微CT掃描圖表明，這是礦出迄今保存完好的世界上最古老脊椎動物大腦。
據(jù)掃描，億年該大腦及其腦神經(jīng)大約有2.5厘米長，類化老屬于已經(jīng)滅絕的石中早期輻鰭魚綱下的Coccocephalus wildi（以下簡稱C.wildi）。美國密歇根大學(xué)主導(dǎo)了這項研究，發(fā)現(xiàn)相關(guān)論文近日發(fā)表在《自然》雜志上。最古
研究作者表示，脊椎這一發(fā)現(xiàn)為人們了解今天存活的動物大腦主要魚類，即射線鰭魚的完整神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)及其早期進化過程打開了一扇窗。
研究人員認為，百年雅安如何聯(lián)系上門服務(wù)vx：365-*2895）C.wildi是前英前魚一種早期的輻鰭魚，大小與鯛魚相當(dāng)（15—20厘米長），國煤生活在河口，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(dāng)魚死后，其大腦和腦神經(jīng)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(jié)保存了它們的三維結(jié)構(gòu)。
鰭魚在大腦的早期形成過程中表現(xiàn)出一種不同尋常的特征。胚胎神經(jīng)管通過前腦背壁的外翻（向內(nèi)折疊）生長。這導(dǎo)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(fā)育都不同，例如哺乳動物、鳥類和爬行動物。
但研究人員發(fā)現(xiàn)，C.wildi并非如此，它是輻鰭魚中唯一沒有表現(xiàn)出其群體典型大腦發(fā)育的例子。它的大腦以與其他脊椎動物相同的方式發(fā)育，使其不同于所有現(xiàn)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，通常腐爛得非常快，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(shù)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(fā)現(xiàn)也為保存脊椎動物化石中的軟組織提供了新見解。
相關(guān)：3.19億年化石保存最古老脊椎動物大腦
（神秘的地球uux.cn）據(jù)中國科學(xué)報：近日，科學(xué)家通過掃描3.19億年前的魚化石，發(fā)現(xiàn)了最古老的脊椎動物完整大腦。該大腦及其腦神經(jīng)約1英寸長，屬于一種已經(jīng)滅絕的藍鰓魚。美國密歇根大學(xué)的這項最新發(fā)現(xiàn)，為摸清當(dāng)今主要魚類“鰭魚”的神經(jīng)解剖和早期進化打開了一扇窗。相關(guān)研究2月1日發(fā)表于《自然》。這一意外發(fā)現(xiàn)也為脊椎動物化石中軟組織的保存提供了新見解。
博物館收藏的大多數(shù)動物化石都由骨骼、牙齒和貝殼等堅硬的身體部位形成。而通過計算機斷層掃描（CT）技術(shù)發(fā)現(xiàn)的大腦，屬于一種名為Coccocephalus wildi的物種，這是一種早期的鰭魚綱魚類，多以小型甲殼類動物、水生昆蟲和頭足類動物為食。
當(dāng)魚死后，其大腦和腦神經(jīng)的軟組織在石化過程中被一種致密的礦物質(zhì)取代，這種礦物質(zhì)以精致的細節(jié)保存了它們的三維結(jié)構(gòu)。
這項新研究的資深作者、古生物博物館館長、密歇根大學(xué)古生物學(xué)家Matt Friedman說：“一個重要的結(jié)論是，這些柔軟的部分可以保存下來，而且是保存在一塊化石中。”
“這一不起眼兒的小化石，不僅向我們展示了最古老的脊椎動物大腦化石，而且還表明，我們對人類大腦進化的許多想法都需要修改。”該論文第一作者、密歇根大學(xué)博士生Rodrigo Figueroa說。
這塊頭骨化石是該物種唯一已知的標(biāo)本，所以在這項研究中只能使用非破壞性技術(shù)。
研究人員使用CT觀察了早期鰩鰭魚的頭骨內(nèi)部。更大規(guī)模研究的目標(biāo)是獲得內(nèi)部解剖細節(jié)，為進化關(guān)系提供證據(jù)。在CT圖像上，一個不明斑點比頭骨或周圍巖石更亮，因其密度可能更大。
“在化石中看到無定形礦物生長是很常見的，但它具有明確的結(jié)構(gòu)。”Friedman說。這個神秘物體顯示出脊椎動物大腦的幾個特征：它是雙側(cè)對稱的，包含與腦室外觀相似的中空空間，有多個絲狀體伸向腦殼的開口處，在外觀上類似于腦神經(jīng)。
當(dāng)這條魚死亡時，科學(xué)家懷疑它很快就被埋在了缺氧的沉積物中。這樣的環(huán)境可以減緩身體柔軟部位的分解。Figueroa說，此外，頭骨內(nèi)的化學(xué)微環(huán)境可能有助于保存脆弱的腦組織，并將其替換為致密的礦物質(zhì)，可能是黃鐵礦。
對化石的詳細分析以及與該校動物博物館收藏的現(xiàn)代魚類標(biāo)本進行的大腦比較顯示，Coccocephalus的大腦有一個葡萄干大小的中央體，有3個主要區(qū)域，大致對應(yīng)于現(xiàn)存魚類的前腦、中腦和后腦。根據(jù)作者的說法，該大腦結(jié)構(gòu)表明了一種比現(xiàn)有物種更復(fù)雜的魚腦進化模式。
例如，所有活的鰭魚都有外翻的大腦，這意味著胚胎魚的大腦是通過從胚胎內(nèi)部向外折疊組織發(fā)育的，就像一只襪子從內(nèi)向外翻轉(zhuǎn)一樣。所有其他脊椎動物都有外翻的大腦，這意味著發(fā)育中的大腦神經(jīng)組織向內(nèi)折疊。
“與所有活的鰭魚不同，Coccocephalus的大腦向內(nèi)折疊。”Friedman說，“因此，這一化石反映了鰭魚腦特征進化前的情況。這給我們提供了一些關(guān)于這種特征何時進化的限制條件。”
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-05666-1