500-miliónov rokov stará fosília naznačuje oceánsky pôvod pavúkov
Objav vrhá nové svetlo na evolučný pôvod pavúkov a ich príbuzných. Výskum naznačuje, že kľúčové prvky nervovej sústavy pavúkov sa vyvinuli už u morských článkonožcov.
Špecializované mozgy pavúkov sa mohli začať vyvíjať v oceánoch, dávno predtým, ako ich predkovia vyliezli na pevninu. Nový pohľad na 500-miliónov rokov starú fosíliu odhaľuje prekvapivé spojitosti.
Výskumníci z University of Arizona, Lycoming College a King's College London analyzovali 500-miliónov rokov starú fosíliu a zistili pozoruhodné podobnosti medzi mozgom vyhynutých morských článkonožcov a súčasných pavúkovcov.
Objav prispieva do debaty o evolučnom pôvode pavúkov a ich príbuzných. Dnes pavúky, škorpióny, roztoče a kliešte žijú takmer výlučne na súši. Prevláda názor, že sa vyvinuli zo spoločného suchozemského predka.
Pôvod tohto predka je však záhadou. Suchozemské pavúkovce sú príbuzné s inými "chelicerátmi" v oceáne, ako sú morské pavúky a ostrorepy, ale fosílny záznam je neúplný.
Komentár redakcie: Fosília druhu Mollisonia symmetrica je kľúčovým nálezom, ktorý naznačuje, že mozgy pavúkovcov sa vyvinuli v oceánoch. Tento objav otvára nové otázky o evolúcii pavúkov a ich prechode na pevninu.
"Stále sa živo diskutuje o tom, kde a kedy sa pavúkovce prvýkrát objavili, aké chelicery boli ich predkami a či boli morské alebo polo-vodné, ako ostrorepy," vysvetľuje neurovedec Nicholas Strausfeld z University of Arizona.
Prechod z mora na pevninu je pre malé stvorenia veľký krok.
Najstaršie akceptované pozostatky pavúkovca sú 430-miliónov rokov staré pozostatky škorpióna, ktorý žil na súši. Nové dôkazy však naznačujú, že pavúkovce sa mohli začať odlišovať od ostatných chelicerátov oveľa skôr.
Mollisonia symmetrica nemusí vyzerať veľmi "pavúčie". Pripomína skôr pilulku s množstvom malých nôh a predtým sa predpokladalo, že ide o predka ostrorepov.
Pomocou svetelnej mikroskopie vedci zobrazili centrálny nervový systém fosílie a narazili na neočakávaný objav.
Nervový systém Mollisonie sa nepodobá nervovému systému ostrorepov, kôrovcov alebo hmyzu. Vzor vyžarujúcich nervových centier bol obrátený, podobne ako u pavúkovcov.
"Mozog pavúkovca sa nepodobá žiadnemu inému mozgu na tejto planéte," vysvetľuje Strausfeld.
Zdá sa, že v skameneline Mollisonie jedinečný nervový systém inervuje početné nohy, ako aj dva klepetové ústne ústroje, kde majú moderné pavúky teraz tesáky.
"Ide o významný krok v evolúcii, ktorý sa zdá byť exkluzívny pre pavúkovce," hovorí evolučný neurovedec Frank Hirth z King's College London.
"Už v Mollisonii sme identifikovali mozgové domény, ktoré zodpovedajú žijúcim druhom..."
Zdá sa, že to nie je náhoda. Po ďalšej štatistickej analýze Hirth a jeho kolegovia zistili, že pavúkovce si pravdepodobne nevyvinuli podobné štruktúry ako Mollisonia náhodou; s najväčšou pravdepodobnosťou ich zdedili.
Ak má tím pravdu, stavia to Mollisoniu na základ pavúkovcov, čím sa stáva sesterskou skupinou ostrorepov a morských pavúkov.
Aj keď je to stále špekulatívne, je možné, že jedinečná štruktúra mozgu pozorovaná u Mollisonie pomohla jej neskorším nástupcom prežiť na súši.
Nervové "skratky" k nohám a klepetám by mohli uľahčiť kontrolu a koordináciu zložitých pohybov, ako je chôdza alebo tkanie sietí.
"Môžeme si predstaviť, že pavúkovec podobný Mollisonii sa prispôsobil aj suchozemskému životu a stal sa denným pokrmom pre raný hmyz a mnohonôžky," teoretizuje Strausfeld.
Možno to boli najskoršie pavúkovce na súši, ktoré ako prvé prinútili hmyz vyvinúť si krídla a teda let – a možno zase vzdušná korisť viedla k evolúcii sietí.
Od morského dna až po koruny stromov je spôsob, akým sa pavúkovce prispôsobili meniacim sa časom, skutočne závideniahodný.
Štúdia bola publikovaná v časopise Current Biology.
