Un cerveau vieux de 319 millions d’années a été découvert. C’est peut-être le plus ancien du genre

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Un scan d’un crâne fossilisé vieux de 319 millions d’années poisson Cela a conduit à la découverte du plus ancien exemple de cerveau de vertébré bien conservé, apportant un nouvel éclairage sur l’évolution précoce des poissons osseux.

Selon des chercheurs de étudier Paru mercredi dans la revue Nature.

Le fossile est le seul spécimen connu d’une espèce de poisson. Des scientifiques de l’Université du Michigan aux États-Unis et de l’Université de Birmingham au Royaume-Uni ont donc utilisé une technologie de tomodensitométrie (CT) non destructive pour regarder à l’intérieur de son crâne et examiner l’intérieur. . structure somatique.

En faisant cela, une surprise est venue. L’image CT a montré un « point non identifié », selon un communiqué de presse de l’Université du Michigan.

L’objet tridimensionnel distinct avait une structure clairement définie avec des caractéristiques trouvées dans le cerveau des vertébrés : il était bilatéralement symétrique, contenait des espaces creux semblables en apparence aux ventricules et avait des filaments étendus ressemblant à des nerfs crâniens.

« C’est une découverte passionnante et inattendue », a déclaré jeudi à CNN le co-auteur de l’étude Sam Giles, paléontologue des vertébrés et chercheur principal à l’Université de Birmingham, ajoutant qu’ils n’avaient « aucune idée » qu’il y avait un cerveau à l’intérieur quand ils décidé d’étudier le crâne.

« C’était tellement inattendu qu’il nous a fallu un certain temps pour confirmer qu’il s’agissait bien d’un cerveau. En plus d’être une simple curiosité de précaution, l’anatomie du cerveau dans ce fossile a des implications majeures pour notre compréhension du développement du cerveau chez les poissons. .”

C. wildi était un premier poisson à nageoires rayonnées – qui avait une colonne vertébrale et des nageoires soutenues par des tiges osseuses appelées «rayons» – dont on pense qu’il mesurait de 6 à 8 pouces de long, nageait dans les estuaires et mangeait de petits animaux aquatiques et insectes aquatiques selon les chercheurs.

Selon l’étude, le cerveau des poissons vivants à nageoires rayonnées présente des caractéristiques structurelles non observées chez d’autres vertébrés, notamment le cerveau antérieur, qui consiste en un tissu nerveux qui se replie vers l’extérieur. Chez d’autres vertébrés, ce tissu nerveux se replie vers l’intérieur.

C. wildi n’a pas cette caractéristique des poissons à nageoires rayonnées, avec une configuration d’une partie du cerveau antérieur appelée « cerveau distal » qui est très similaire à d’autres vertébrés, tels que les amphibiens, les oiseaux, les reptiles et les mammifères, selon les auteurs de l’étude. .

« Cela suggère que la formation distale du cerveau observée chez les poissons vivants à nageoires rayonnées doit avoir émergé beaucoup plus tard qu’on ne le pensait auparavant », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Rodrigo Tinoco Figueroa, doctorant au Musée de paléontologie de l’Université du Michigan.

Il a ajouté que « notre connaissance de l’évolution du cerveau des vertébrés est principalement limitée à ce que nous savons des organismes vivants », mais « ce fossile nous aide à combler d’importantes lacunes dans les connaissances, qui ne peuvent être glanées qu’à partir de fossiles exceptionnels comme celui-ci ».

Contrairement aux os et aux dents durs, les scientifiques trouvent rarement du tissu cérébral – qui est mou – conservé dans les fossiles de vertébrés, selon les chercheurs.

Cependant, l’étude a noté que le cerveau de C. wildi était « exceptionnellement » sain. Alors que des cerveaux d’invertébrés vieux de 500 millions d’années ont été découverts, ils sont tous aplatis, a déclaré Giles, ajoutant que ce cerveau de vertébré est « le plus ancien cerveau fossile tridimensionnel de tout ce que nous connaissons ».

Le crâne a été retrouvé dans des couches de stéatite. Selon Figueroa, une faible concentration en oxygène, un enfouissement rapide par des sédiments à grain fin et un crâne conique très compact et protecteur jouent tous un rôle clé dans la préservation du cerveau du poisson.

Le cerveau a créé un environnement chimique délicat autour du cerveau fermé qui aurait aidé à remplacer ses tissus mous par un minéral dense qui préserve les détails fins des structures cérébrales tridimensionnelles.

« Les prochaines étapes consistent à découvrir exactement comment des caractéristiques aussi délicates que le cerveau ont pu être préservées pendant des centaines de millions d’années, et à rechercher d’autres fossiles préservant le cerveau », a déclaré Giles.