ค้นพบ ฟอสซิล สมองอายุ 500 ล้านปี จากนักล่าบรรพกาล

ค้นพบฟอสซิลสมองอายุ 500 ล้านปี จากนักล่าบรรพกาล

ค้นพบ ฟอสซิล สมองอายุ 500 ล้านปี จากนักล่าบรรพกาล

ฟอสซิล จำนวน 15 ชิ้นที่เพิ่งถูกค้นพบในกรีนแลนด์เมื่อเร็วๆ นี้ ได้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าถึงยังสมองของสัตว์ที่เคยมีชีวิตอยู่เมื่อ 520 ล้านปีมาแล้วได้

เจ้าสัตว์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วตัวนี้มีนามว่า Kerygmachela kierkegaardi มันแหวกว่ายอยู่ในน่านน้ำเปิดยุคแคมเบรียน ยุคสมัยที่สิ่งมีชีวิตต่างๆ อุบัติขึ้นมาพร้อมกันบนโลกหรือที่เรียกว่า Cambrian explosion ร่างกายของมันประกอบด้วยปีกเล็กๆ จำนวน 11 ปีกตลอดความยาวลำตัวของแต่ละด้าน นักล่าจากยุคบรรพกาลนี้มีหางยาว หัวกลม พร้อมกลับหนวดรูปร่างประหลาดซึ่งหันไปด้านหน้า รายงานจาก Jakob Vinther นักบรรพชีวินวิทยาชาวสหราชอาณาจักร

ฟอสซิลก่อนหน้านี้ของเจ้าสิ่งมีชีวิตดังกล่าวที่เคยถูกค้นพบขนาด 1 – 10 นิ้ว ได้รับความเสียหายจากสภาพอากาศอันเลวร้าย แต่สำหรับฟอสซิลชิ้นล่าสุดที่เพิ่งถูกค้นพบนี้ ถือได้ว่ามีความสมบูรณ์มาก ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อมูลใหม่ๆ เกี่ยวกับวิวัฒนาการของสมองและระบบประสาทในสัตว์จำพวก panarthropods วงศ์สัตว์ชนิดหนึ่งที่รวมเอาหมีน้ำ สิ่งมีชีวิตเล็กจิ๋วในปัจจุบันอยู่ด้วย นอกจากนั้นยังรวมไปถึง หนอนกำมะหยี่ และอาร์โธพอดจำพวกครัสเตเชียน (กุ้ง กั้ง ปู) และแมลง เช่นกัน

ฟอสซิลของ Kerygmachela ที่พบในกรีนแลนด์
ภาพถ่ายโดย Tae Yoon Park

การศึกษาครั้งนี้นำทีมโดย Vinther และ Tae-Yoon Park จากสถาบันวิจัย Korea Polar รายงานการค้นพบดังกล่าวถูกเผยแพร่ลงในวารสาร Nature Communications เมื่อวันที่ 9 มีนาคม 2018

ผลการศึกษาออกมาขัดแย้งกับการศึกษาก่อนหน้านี้ ทีมนักวิจัยพบว่าด้วยหลักฐานใหม่แสดงให้เห็นว่าบรรพบรุษของ panarthropods ทั้งหลาย ไม่ได้มีสมองที่ซับซ้อนซึ่งแบ่งออกเป็นสามส่วนแต่อย่างใด และไม่ได้ใกล้เคียงกับสัตว์มีกระดูกสันหลัง หรือไม่มีกระดูกสันหลังอื่น (โดยทั่วไปแล้วจะแบ่งสมองออกเป็นสมองส่วนหน้า (forebrain หรือ prosencephalon)  สมองส่วนกลาง (midbrain หรือ mesencephalon) และสมองส่วนท้าย (hind brain หรือ rhombencephalon)

ร่องรอยของระบบประสาทที่ยังคงตรวจสอบได้ ผลการค้นพบล่าสุดชี้ว่าบรรพบรุษของ panarthropods ไม่ได้มีสมองที่ซับซ้อน
ภาพถ่ายโดย Tae Yoon Park

ในอาร์โธพอดปัจจุบัน เช่นแมงมุม เริ่มต้นพัฒนาระบบประสาท (ปมประสาท) ของพวกมันจากเซลล์ประสาทเพียงเซลล์เดียวที่อยู่เหนือลำไส้ พวกมันมีสมองหรือปมประสาทสองส่วน คืออยู่ข้างและอยู่ใต้ลำไส้ ต่อมาเซลล์ประสาทเหล่านี้จะถูกดันขึ้นและหลอมรวมกับระบบประสาทส่วนแรกในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อนภายในไข่ และกลายมาเป็นปมประสาทที่ซับซ้อนในที่สุด

นักวิทยาศาสตร์สามารถตามรอยโครงสร้างลักษณะนี้ไปได้ถึงในฟอสซิลดึกดำบรรพ์ สำหรับเจ้า Kerygmachela นั้นมีสมองเพียงส่วนเดียว โดยหลงเหลือปรากฏเพียงแผ่นฟิล์มคาร์บอนบางๆ เท่านั้น ซึ่งเชื่อกันว่าในหมีน้ำหรือทาร์ดิเกรด สัตว์เล็กจิ๋วที่ทนทานต่อทุกสภาพแวดล้อมเองก็มีสมองเพียงส่วนเดียวที่คล้ายคลึงกันกับ Karygmachela และเช่นเดียวกันกับ หนอนกำมะหยี่ สัตว์ลำตัวอ่อนนุ่ม นักล่าผู้ซุ่มโจมตีเหยื่อในเวลากลางคืนนี้ก็ปราศจากสมองสามส่วนเช่นอาร์โธพอดอื่นๆ รุ่นใหม่ ฉะนั้นแล้วจึงสมเหตุสมผลที่จะตั้งสมมุติฐานว่าบรรพบรุษของพวกมันก็มีสมองที่ไม่ซับซ้อนเช่นกัน ซึ่งแตกต่างจากสัตว์มีกระดูกสันหลังและ panarthropods ที่มีสมองสามส่วนอันซับซ้อน

แต่ไม่ใช่ว่านักวิทยาศาสตร์ทุกคนจะเชื่อในสมมุติฐานนี้ Nicholas Strausfeld นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยอริโซนา เชื่อว่าหมีน้ำอาจไม่ได้พัฒนาสมองให้มีหลายส่วนขึ้นมา “ต้องระวังมากถ้าจะบอกว่าสมองของ Kerygmachela นั้นคล้ายกับสมองของทาร์ดิเกรด” Strausfeld เตือน “เพราะมันอาจไม่เป็นเช่นนั้น” ทาร์ดิเกรดอาจปราศจากสมองที่ซับซ้อนก็จริง แต่พวกมันมีระบบประสาทเป็นเครือข่ายรอบปากของมัน

ด้าน Vinther เองกล่าวว่ามุมมองของ Strausfeld นั้นน่าสนใจ แต่ไม่ว่าข้อเท็จจริงจะเป็นอย่างไรก็ตามทั้งหมดชี้ให้เห็นว่าระบบประสาทของบรรพบรุษสิ่งมีชีวิตนั้นเป็นอะไรที่เรียบง่าย และด้วยวิวัฒนาการจึงพัฒนาต่อมาเป็นระบบสมอง และนำไปสู่ฟังก์ชั่นอื่นๆ ตามมาดังที่เราเองก็พบเห็นกันไม่ว่าจะเป็น ดวงตา สมองอันซับซ้อน และอื่นๆ อีกมากมาย

เรื่อง Andrew Urevig

ภาพกราฟฟิกของ Kerygmachela kierkegaardi นักล่าแห่งมหาสมุทรเมื่อ 520 ล้านปีก่อน
ผลงานโดย Rebecca Gelernter, Nearbirdstudios

 

อ่านเพิ่มเติม

หลักฐานฟอสซิลเผยปริศนาการทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียน

เรื่องแนะนำ

ขยะพลาสติกจำนวนกว่า 40 กิโลกรัมในท้องของซากวาฬ

พบวาฬตายบริเวณอ่าวในประเทศฟิลิปปินส์ ในส่วนของสาเหตุมาจาก ขยะพลาสติก ที่เข้าไปติดอยู่ในกระเพาะของมัน ทำให้มันขาดสารอาหารพร้อมกับเสียชีวิตไปในที่สุด

คุณจะกินอาหารยังไงนะ ถ้าคุณตัวหนักเบาะๆ แค่เกือบสองร้อยตัน

นักวิทยาศาสตร์ใช้โดรนบันทึกภาพวาฬสีน้ำเงิน (Balaenoptera musculus) ขณะสวาปามฝูงคริลล์ในน่านน้ำมหาสมุทรแปซิฟิกนอกชายฝั่งนิวซีแลนด์ ในฐานะสัตว์ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก วาฬสีน้ำเงินอาจเติบใหญ่จนยาวเทียบเท่ารถบัสสามคันต่อกันหรือร่วม 30 เมตร และหนักได้ถึง 200 ตัน ขณะทะยานเข้าหาฝูงคริลล์ มันอาจเร่งความเร็วได้ถึง 6.7 ไมล์ต่อชั่วโมง (10.7 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) แต่การอ้าปากอันมหึมาจะชะลอความเร็วของมันลงเหลือเพียง 1.1 ไมล์ต่อชั่วโมง (1.7 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ความน่าทึ่งอย่างหนึ่งคือ วาฬสีน้ำเงินเป็นสัตว์ช่างเลือก เพราะมันอาจว่ายผ่านฝูงคริลล์ขนาดเล็กไป ดังที่เห็นในคลิปอีกช่วงหนึ่ง เหตุผลหนึ่งคือมันอาจเห็นว่าไม่คุ้มค่ากับพลังงานที่ต้องใช้ในการเร่งความเร็ว อ้าปากกรองกินอาหาร และกลับสู่การว่ายด้วยความเร็วปกติ ลองคิดง่ายๆว่าถ้าคุณหนัก 200 ตัน ลำพังแค่การเคลื่อนไหวร่างกายแม้เพียงเล็กน้อยก็ต้องใช้พลังงานมหาศาลแล้ว วาฬสีน้ำเงินจัดเป็นสัตว์ใกล้สูญพันธุ์โดยสหภาพสากลว่าด้วยการการอนุรักษ์ธรรมชาติหรือไอยูซีเอ็น (International Union for Conservation of Nature: IUCN) และได้รับการคุ้มครองจากคณะกรรมาธิการเพื่อการล่าวาฬนานาชาติ (International Whaling Commission) ซึ่งให้การปกป้องพวกมันนับตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา หลังถูกไล่ล่าจนเกือบสูญพันธุ์ การใช้โดรนช่วยให้นักวิจัยสังเกตและศึกษาพฤติกรรมของวาฬได้โดยไม่รบกวนพวกมัน ผิดจากในอดีตที่ต้องใช้เครื่องบิน หรือเฮลิคอปเตอร์ที่ส่งเสียงดังรบกวน กระนั้น เราก็ยังจำเป็นต้องรักษาระยะห่างที่ปลอดภัยระหว่างโดรนกับวาฬด้วย   […]