Nicholas Strausfeld/University of Arizona
Artist impression af Cardiodictyon catenulum

525 millioner år gamle fossiler kan afsløre tidligste eksemplar af en hjerne

En overraskende opdagelse i en halv milliard år gamle fossiler kan løse en ophedet debat omkring hjernens udvikling.

Et lillebitte havvæsen på mindre end 1,5 centimeter kan komme til at omskrive historien om, hvordan hjerner udviklede sig og løse en årtier gammel forskerstrid.

Det er i hvert fald konklusionen fra forskere bag en undersøgelse udgivet i det videnskabelige tidsskrift Science, hvor et internationalt hold af eksperter har undersøgt 525 millioner år gamle fossiler fundet i Kina og opdaget det, de mener er verdens ældste eksemplar af hjernevæv.

Fossil af hovedet på Cardiodictyon catenulum.

Fossileret hoved af leddyret Cardiodictyon catenulum. De magentafarvede aflejringer på billedet viser de forstenede hjernestrukturer.

© Nicholas Strausfeld

Flere overraskelser

Fossilerne indeholder resterne fra et ormelignende leddyr kaldet Cardiodictyon catenulum, som var indlejret i en række sten fra Yunnan-provinsen i det sydøstlige Kina, første gang opdaget i 1984.

Med sine 1,5 centimeter i fuld længde er fossilet for småt til at røntgen-undersøge. Men nu er det lykkedes forskerne at smugkigge ind i de fossilerede rester ved hjælp af en særlig billedteknik, som filtrerer lys i forskellige bølgelængder og dermed kortlægger strukturen i fossilet.

Artist impression af Cardiodictyon catenulum

Kunstnerisk gengivelse af det lille ormelignende leddyr C. catenulum, som tilhørte en uddød gruppe af dyr kendt som pansrede lobopoder, der levede i hobetal under den kambriske eksplosion for mellem 540 og 500 millioner år siden, hvor udviklingen af de flercellede livsformer for alvor tog fart.

© Nicholas Strausfeld/University of Arizona

Det overraskende var, at hjernen på det lille urdyr, der kriblede rundt på havbunden for omkring en halv milliard år siden, stadig var bevaret. Men også at den var skabt af tre komponenter adskilt fra nervesystemet.

Forskere har tidligere troet, at disse tidlige skabningers hjerner var opdelt i gentagne segmenter, eller dele, af nervestrukturer, kaldet ganglier, ligesom nervesystemet i kroppen.

Løser ophedet debat

Ifølge forskerne løser opdagelsen en lang og ophedet debat om hovedets oprindelse og sammensætning hos leddyr, som er den mest artsrige gruppe i dyreriget omfattende både insekter, krebsdyr, edderkopper og fx tusindben.

De forklarer, hvordan biologer helt tilbage i 1880'erne bemærkede, at leddyrs krop går igen i en serie af gentagne, ensartede stykker, og at de dybest set overførte den opdagelse til hovedet, som de også mente var en del af samme system.

Men nu viser undersøgelsen af det lille forstenede havvæsen altså, at hverken det tidlige hoved eller hjernen var en del af de gentagne ensartede dele. Derfor tyder det, ifølge forskerne, også på, at hjernen og nervesystemet i kroppen har udviklet sig adskilt.