Как возник мозг? Окаменелости показали, как развивалась нервная система древних животных

Исследование окаменелостей кембрийского периода позволило ученым реконструировать эволюцию нервной системы у линяющих животных (Ecdysozoa), к которым относятся насекомые, ракообразные и даже человек. Анализ отпечатков нервных цепочек у древних приапулид показал, что предковая форма их «спинного мозга» была одиночной, а не парной, как считалось ранее. Это открытие заставляет пересмотреть представления о том, как развивалась координация движений и сложное поведение у многоклеточных.

Одиночная нить: ключ к эволюции нервной системы

Фокус исследования — так называемая вентральная нервная цепочка (ВНК), аналог спинного мозга у беспозвоночных. У современных членистоногих она чаще всего парная, напоминающая две скрученные нити. Однако изучение ископаемых останков Scalidophora (группа, включающая приапулид) из раннего кембрия показало, что их ВНК была одинарной. Ученые пришли к выводу, что парная конструкция — эволюционное новшество, а не исходное состояние.

Парная цепочка: следствие сегментации

Почему же природа «удвоила» нервный ствол? Согласно гипотезе, это произошло независимо в разных эволюционных ветвях для обеспечения более точного контроля движений. Развитие парных нервных узлов (ганглиев) и сегментации тела шло рука об руку с усложнением конечностей и локомоции. Древние черви с одиночной цепочкой были менее подвижны, чем их более продвинутые потомки с дублированной нервной системой.

Ранее считалось, что парная нервная цепочка является древним признаком для всех линяющих. Новые данные доказывают, что это не так. Исследование подчеркивает, что даже «простые» ископаемые черви хранят в себе ключи к пониманию фундаментальных механизмов эволюции. Оно показывает, как палеонтология способна корректировать теории нейробиологии, объясняя, почему сложные формы жизни получили те или иные анатомические решения.