Drieogig roofdier zaaide 500 miljoen jaar terug angst in de zeeën

Fossielen laten zien hoe de hersenen en het zenuwstelsel van de drieogige Stanleycaris hirpex eruitzagen. En die veranderen onze ideeën over de evolutie van insecten en spinnen.

Fossielen laten zien hoe de hersenen en het zenuwstelsel van de drieogige Stanleycaris hirpex eruitzagen. En die veranderen onze ideeën over de evolutie van insecten en spinnen.

Met twee bolle ogen aan weerszijden van zijn kop, een derde oog in het midden, twee tentakels die als slagtanden uit zijn bek steken en allemaal vinachtige vleugels lijkt de oeroude Stanleycaris hirpex wel een buitenaards wezen.

Het eigenaardige zeedier leefde zo’n 506 miljoen jaar geleden in de zeeën rond wat nu Canada is.

stanleycaris fossiel cambrium

Met de lange tentakels bij zijn bek maakte het wezen kleine prooidieren in de donkere zee het leven zuur.

© Sabrina Cappelli/Royal Ontario Museum

Als lid van de uitgestorven diergroep de radiodonten leefde Stanleycaris tijdens het Cambrium, dat 485 miljoen jaar geleden eindigde.

Geleedpotigen als spinnen, krabben en insecten zijn de naaste nog levende verwanten van deze oerwezens.

Hoewel Stanleycaris met zijn 20 centimeter lengte tot de kleinste radiodonten behoorde, was hij voor kleine prooien een angstaanjagend roofdier.

Want met zijn verfijnde zintuigen en zenuwstelsel kon Stanleycaris in het donker effectief jacht maken op kleine prooien.

stanleycaris fossiel cambrium hersenen zenuwstelsel

Reconstructie van twee Stanleycaris hirpex. De bovenste is transparant gemaakt om de inwendige organen te laten zien, zoals de hersenen en het zenuwstelsel. Het zenuwstelsel is lichtbeige van kleur, het spijsverteringsstelsel donkerrood. Eronder zie je het dier in zijn volledige vorm.

© Sabrina Cappelli/Royal Ontario Museum

Fossielen laten hersenen en zenuwstelsel zien

Archeologen vonden eerder dit jaar 268 fossielen van Stanleycaris, waarvan er 84 in zo’n goede staat zijn dat de hersenen en het zenuwstelsel zichtbaar zijn.

Wetenschappers van het Royal Ontario Museum in Canada publiceerden onlangs hun onderzoek naar deze fossielen in het tijdschrift Current Biology.

‘We kunnen zelfs fijne details zien, zoals visuele “verwerkingscentra” die bij de grote ogen betrokken zijn en sporen van zenuwen die naar de aanhangsels leiden. De details zijn zo duidelijk dat het is alsof je naar een dier kijkt dat gisteren gestorven is,’ zegt hoofdauteur en onderzoeker Joseph Moysiuk.

Wat onder andere opviel, is dat de hersenen van Stanleycaris uit twee componenten bestaan. Het ene is verbonden met de ogen, het andere met de aanhangsels bij de bek.

Het is normaal dat bij moderne geleedpotigen de hersenen in drie sectoren verdeeld zijn. Biologen vragen zich al lang af wanneer en hoe deze ontwikkeling heeft plaatsgevonden.

stanleycaris fossielen cambrium

Twee van de 84 goed bewaarde fossielen van Stanleycaris hirpex. De donkere vlekken zijn de ogen en hersenen. Uit nader onderzoek blijken ook duidelijke sporen van de zenuwstelsels.

© Jean-Bernard Caron/Royal Ontario Museum

Uit het onderzoek naar Stanleycaris blijkt dat geleedpotigen een kwart miljard jaar geleden mogelijk een tweedelige hersenstructuur hadden, die later een derde deel ontwikkelde toen de radiodonten geleidelijk uitstierven.

‘We kunnen concluderen dat bij geleedpotigen koppen en hersenen met twee segmenten ver teruggaan en dat de ontwikkeling ervan waarschijnlijk voorafging aan de hersenen met drie segmenten die kenmerkend zijn voor alle levende leden van deze diverse diergroep,’ zegt Moysiuk.

Drieogig wonder

Wat de wetenschappers ook verbaasde was het derde oog van Stanleycaris. Dat kan de evolutie van hun meerogige verwanten, zoals de huidige spinnen, verklaren.

‘De aanwezigheid van een enorm derde oog bij Stanleycaris was onverwacht,’ zegt hoogleraar Jean-Bernard Caron van het Royal Ontario Museum, coauteur van het artikel.

’Daaruit blijkt dat deze dieren er nog bizarder uitzagen dan we al dachten, maar het laat ons ook zien dat de vroegste geleedpotigen al complexe visuele systemen hadden ontwikkeld die lijken op die van hun huidige verwanten,’ aldus Caron.

De fossielen werden gevonden in de zogeheten Burgess Shale in Canada, die al jaren wetenschappers van over de hele wereld aantrekt vanwege de overvloed aan verschillende fossielen uit het Cambrium.

stanleycaris fossiel cambrium

De onderzoekers waren verbaasd over het derde oog van Stanleycaris hirpex, dat precies tussen de andere twee zit. Dit kan mogelijk de ontwikkeling van meer ogen bij huidige geleedpotigen zoals spinnen verklaren.

© Sabrina Cappelli/Royal Ontario Museum