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

ยีราฟถูกฆ่าเพราะมีคนต้องการเพียงหางของมัน

ยีราฟ ถูกฆ่าเพราะมีคนต้องการเพียงหางของมัน ความตายของ ยีราฟ Kordofan จำนวนสามตัวเป็นแรงบันดาลใจให้ David Hamlin นักทำหนังคนหนึ่งลุกขึ้นมาทำอะไรบางอย่าง ร่างของยีราฟเพศเมียหนึ่งตัวและเพศผู้อีกสองตัวนอนเหยีดยาวให้สัตว์กินซากแทะเล็มอยู่ภายในทุ่งหญ้าสูงของอุทยานแห่งชาติ Garamba ประเทศคองโก เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในปี 2016 นี้สร้างความเดือดดาลให้แก่เจ้าหน้าที่พิทักษ์สัตว์ป่าอย่างมาก เนื่องจากยีราฟ Kordofan เป็นสัตว์หายาก และการสังหารพวกมันส่งผลให้อุทยานแห่งนี้เหลือยีราฟสายพันธุ์ดังกล่าวเพียง 37 ตัว ด้าน Hamlin ตัดสินใจถ่ายทอดเรื่องนี้ให้ผู้คนทั่วโลกได้รับรู้ เขาเดินทางไปยังสถานที่เกิดเหตุเพื่อถ่ายทำสารคดี ก่อนที่จะได้รู้ความจริงภายหลังว่ายีราฟเหล่านี้ถูกฆ่าตายเพียงเพราะใครบางคนต้องการหางของมันเท่านั้น ซึ่งหางที่ว่านี้สามารถขายได้ในราคาหลายพันดอลล่าร์สหรัฐ เม็ดเงินจำนวนมากนี้เย้ายวนให้บรรดาพวกลักลอบค้าสัตว์ป่ายังคงล่าสัตว์ต่อไปอย่างไม่หยุดหย่อน ซึ่ง Hamlin เองคาดหวังว่าสิ่งที่เขาทำจะช่วยเปิดเผยความโหดร้ายของขบวนการเหล่านี้ รวมทั้งมีส่วนช่วยกระตุ้นการอนุรักษ์แก่บรรดาสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ ร่วมเดินทางหาความจริงไปกับ Hamlin ผ่านสารคดีพิเศษเรื่องนี้กัน   อ่านเพิ่มเติม มารู้จักกับเสือดำ, ไก่ฟ้าหลังเทา และเก้ง เหยื่อของการล่า

ฉลามจำนวนมากอยู่มานานเป็นร้อยปี

ทุกวันนี้ มนุษย์เราดูอ่อนกว่าอายุจริงกันหมด ในฉลามเองก็เช่นกัน เมื่อทศวรรษก่อน เริ่มมีการศึกษาอายุขัยของปลาฉลาม และนักวิทยาศาสตร์พบว่าพวกมันอาจมีอายุยืนยาวมากกว่าที่คิด ทุกวันนี้ข้อมูลใหม่จากผลการศึกษามากกว่า 50 ชิ้น ช่วยให้เราสามารถประเมินอายุขัยของบรรดาปลาฉลาม ปลากระเบน และปลากระดูกอ่อนได้ดียิ่งขึ้น ต้องขอขอบคุณวิธีการหาอายุด้วยคาร์บอนกัมมันตรังสีที่ช่วยให้การคาดคะเนอายุขัยมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น แทนที่การนับการเจริญเติบโตของชั้นแคลเซียมบนข้อต่อกระดูกสันหลังแบบเดิมๆ รายงานจาก Alastair Harry นักวิทยาศาสตร์การประมงจากมหาวิทยาลัยเจมส์ คุก ในออสเตรเลีย ผลการศึกษาใหม่นี้ถูกเผยแพร่ลงในวารสาร Fish and Fisheries ชี้ว่าฉลามจำนวนมาก ตั้งแต่ฉลามขาวไปจนถึงฉลามเสือทรายและฉลามดัสกี้ล้วนตะลอนอยู่ในผืนมหาสมุทรมาแล้วหลายสิบปี ยาวนานกว่าที่เราคิดไว้ และเมื่อปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์เพิ่งจะค้นพบฉลามที่มีอายุมากที่สุดในโลก ที่น่านน้ำอันหนาวเย็นในทะเลอาร์กติก มันคือฉลามกรีนแลนด์ จากการตรวจสอบคาดว่าฉลามตัวนี้มีอายุ 272 ปี จากการตรวจสอบรายงานการศึกษาทั้ง 53 ชิ้น Harry เปิดเผยว่า ในฉลามที่ถูกศึกษาวิจัยนี้ มี 30% ที่อายุขัยถูกประเมินต่ำไป การประมาณอายุขัยของปลาฉลามนั้นแท้จริงแล้วค่อนข้างยุ่งยากอยู่พอตัว ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์วัดอายุจากชั้นของแคลเซียมคาร์บอเนตภายในข้อต่อกระดูกสันหลังของฉลาม เช่นเดียวกับการนับวงปีของต้นไม้ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ว่านี้ไม่ต่างจากงานศิลปะ นักวิทยาศาสตร์ต้องเพ่งมองจำนวนที่แตกต่างกันและบางครั้งคำตอบที่ได้เป็นค่าเฉลี่ย ข้อมูลจาก George Burgess อดีตผู้อำนวยการพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติ ในฟลอริดาภาคการวิจัยฉลามกล่าว แต่ Harry […]

แม่เหล็กช่วยขับไล่ฉลาม

แม่เหล็กช่วยขับไล่ฉลาม ดูเหมือนว่าจากผลการทดลองใหม่ทางวิทยาศาสตร์ การใช้แม่เหล็กน่าจะเป็นวิธีการที่ดีที่สุดในการสร้างความมั่นใจว่าคุณจะไม่ถูกฉลามโจมตี ขณะออกไปหาปลากลางทะเล รายงานระบุว่าแม่เหล็กช่วยไม่ให้ฉลามและปลากระเบนว่ายเข้ามาติดยังกับดักปลาแบบเดิมๆ ปกติแล้วฉลามมีอวัยวะรับสัมผัสอยู่บริเวณส่วนหัว อวัยวะพิเศษนี้ช่วยให้มันสามารถตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากกล้ามเนื้อที่หดตัวของเหยื่อ ทว่าสนามแม่เหล็กที่ไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติเหล่านี้ส่งผลให้พวกมันสับสน หลังการทดลองตลอด 8 เดือน ทีมวิจัยพบว่าแม่เหล็กช่วยให้ฉลามที่ว่ายเข้ามาติดยังกับดักปลาลดลงถึง 30% และคาดกันว่าด้วยอุปกรณ์เสริมเพียงราคาไม่กี่ดอลลาร์สหรัฐนี้จะช่วยชีวิตฉลามใกล้สูญพันธุ์อีกจำนวนมาก จากการถูกจับโดยไม่ตั้งใจโดยธุรกิจประมง   อ่านเพิ่มเติม ฉลามดุทะเลเดือด