Nicholas Strausfeld/University of Arizona
Artist impression van Cardiodictyon catenulum

525 miljoen jaar oude fossielen hebben mogelijk vroegste voorbeeld van hersenen

Een ontdekking in fossielen van een half miljard jaar oud kan een discussie over de ontwikkeling van de hersenen beslechten.

Een piepklein zeediertje van nog geen 1,5 centimeter kan de geschiedenis van de evolutie van de hersenen herschrijven en een jarenlange discussie beslechten.

Dat denken de onderzoekers achter een studie die is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science. Een internationaal team van experts onderzocht 525 miljoen jaar oude fossielen die in China zijn gevonden, en ontdekte het volgens hen oudste voorbeeld van hersenweefsel.

Fossiel van de kop van Cardiodictyon catenulum.

Fossiele kop van de geleedpotige Cardiodictyon catenulum. De roze afzettingen in de afbeelding tonen de versteende hersenstructuren.

© Nicholas Strausfeld

Meer verrassingen

De fossielen bevatten de resten van de wormachtige geleedpotige Cardiodictyon catenulum, die zijn aangetroffen in stenen uit de provincie Yunnan in het zuidoosten van China die in 1984 werden ontdekt.

Met zijn 1,5 centimeter is het fossiel te klein voor röntgenonderzoek. Maar nu zijn onderzoekers erin geslaagd de fossiele resten te bestuderen met een fototechniek die licht van verschillende golflengten filtert en zo de structuur van het fossiel in kaart brengt.

Artist impression van Cardiodictyon catenulum

Artistieke weergave van de kleine wormachtige geleedpotige C. catenulum. Deze behoorde tot de uitgestorven Lobopodia, die veel voorkwamen ten tijde van de Cambrische explosie tussen 540 en 500 miljoen jaar geleden, toen de ontwikkeling van meercellige levensvormen echt op gang kwam.

© Nicholas Strausfeld/University of Arizona

Verrassend was dat de hersenen van het oerdiertje, dat circa een half miljard jaar geleden over de zeebodem kroop, bewaard waren gebleven. En dat het uit drie componenten bestond, los van het zenuwstelsel.

Voorheen dachten we dat de hersenen van deze vroege wezens verdeeld waren in herhalende segmenten van zenuwstructuren, ganglia, net als het zenuwstelsel in het lichaam.

Verhitte discussie beslecht

Volgens de onderzoekers maakt de ontdekking een einde aan een lange, verhitte discussie over de oorsprong en samenstelling van de kop van geleedpotigen, de meest diverse groep in het dierenrijk, met insecten, kreeftachtigen, spinnen en miljoenpoten.

Ze leggen uit hoe biologen al in de jaren 1880 opmerkten dat het lichaam van geleedpotigen zich herhaalt in een reeks gelijksoortige delen, en ervan uitgingen dat ook het hoofd onderdeel was van hetzelfde systeem.

Maar de studie van het minuscule gefossiliseerde zeedier toont aan dat noch de vroege kop, noch de hersenen er deel van uitmaakten. Dat duidt erop dat de hersenen en het zenuwstelsel in het lichaam zich afzonderlijk hebben ontwikkeld.