Un om de știință a găsit prima fosilă de creier de dinozaur din lume
Publicat: 2016-10-30Într-o noapte întunecată de iarnă din 2004, Jamie Hiscocks a văzut o piatră de formă ciudată pe o plajă lângă casa lui din Sussex, Anglia. „Am putut vedea în lumina torței mele detalii structurate pe suprafața obiectului”, mi-a spus Hiscocks, un vânător de fosile de meserie, într-un e-mail. „Imediat mi-am dat seama că aceasta nu era o pietricică obișnuită.”
Hiscocks i-a arătat specimenul lui Martin Brasier, un paleobiolog de top la Universitatea Oxford. Braiser l-a identificat ca fiind un dinozaur endocast - o fosilă care se formează atunci când sedimentele umple interiorul craniului unui animal - aparținând unui iguanodon, un dinozaur care a trăit în perioada Cretacicului.
Dar acesta nu a fost endocastul tău standard. Pentru unul, nu a fost lin. „Părea cam ondulat aproape; erau creste și șanțuri”, mi-a spus Alexander Liu, fost student la Brasier. (Brasier a murit într-un accident de mașină în 2014.)
Asta i-a entuziasmat pe cercetători. O analiză mai atentă a relevat un strat gros de câțiva milimetri de structuri care arătau ca niște vase de sânge. Au existat și urme de meninge, stratul exterior dur care protejează creierul, păstrat sub formă minerală.
Creierul se descompune de obicei foarte repede după moarte. Atât de repede încât nicio bucată de creier fosilizat nu a fost descoperită vreodată de la un vertebrat care trăia pe uscat.
Aceasta a făcut ca aceasta să fie prima fosilă de creier de dinozaur găsită vreodată, așa cum descriu Liu și coautorii într-o publicație specială a Societății Geologice din Londra , publicată astăzi.
Descoperirea – care a fost un proiect secundar pe care Brasier și alții l-au urmărit încet timp de ani de zile – dă speranță că într-o zi paleobiologul ar putea desluși misterul inteligenței dinozaurilor. Dar poate și mai remarcabil este că această bucată de creier a fost chiar fosilizată în primul rând.
Țesuturile moi se fosilizează rar
Există câteva motive pentru care nimeni nu a descoperit vreodată un creier de dinozaur fosilizat până acum.
În primul rând, dinozaurii au trăit cu foarte, foarte mult timp în urmă. Aproape toți au pierit complet; trupurile și oasele lor s-au descompus, fără a lăsa urme.
O mică parte a reușit să moară în circumstanțe fortuite care au permis țesutului și oaselor lor să fie fosilizate în rocă. În aceste cazuri rare, când țesutul organic se fosilizează, mineralele vin pentru a înlocui țesutul. Dar țesuturile moi, cum ar fi creierul, se descompun foarte repede, ceea ce face ca țesutul să fie cel mai puțin probabil să fie conservat.
Deci, ce ar fi permis acestui creier special să se sustragă de microbii care altfel l-ar fi devorat? Liu, Brasier și colegii au trebuit să devină anchetatori criminali pentru a-și da seama.
Iată povestea pe care au construit-o.
Începe cu aproximativ 133 de milioane de ani în urmă, în perioada Cretacică, când Pământul era un loc mult mai ciudat. Era mult mai cald, era foarte puțină gheață la poli și aproximativ o treime din pământul pe care îl locuim astăzi era acoperit de apă. Continentele tocmai începeau să se depărteze unul de celălalt.
În această lume ciudată - în Marea Britanie preistorică, pentru a fi exact -, a cutreierat o specie de dinozaur care arăta ca un cal reptilian uriaș (30 de picioare lungime și 7 picioare înălțime) cu o coadă și o creastă în vârf de-a lungul spatelui.
Când acest iguanodon a murit, au avut loc mai multe lucruri întâmplătoare pentru ca creierul său să devină o fosilă.
1) Când acest animal a murit, probabil că a căzut cu capul înainte în apă, unde craniul i s-a întors cu susul în jos. Asta a limitat expunerea la aer. (Creierul se descompune rapid în prezența oxigenului.)
2) Craniul a rămas intact, așa că atunci când o mică parte a creierului a început să se descompună, substanțele chimice pe care le-a lăsat lipitori au rămas în carcasa creierului. Această descompunere „a eliberat nutrienți și enzime, bogate în lucruri precum fier și fosfat”, a explicat Liu.
3) Acei nutrienți și enzime au murat în esență cealaltă porțiune a creierului, păstrându-l. Acei nutrienți și enzime conțineau și substanțele chimice potrivite pentru a începe procesul de mineralizare.
4) Poate că în câteva zile, a explicat Liu, porțiunea conservată - o secțiune de doar câțiva milimetri grosime care a fost presată pe craniu - a început să fie înlocuită cu minerale fosfatice și carbonatice. O reacție chimică a permis mineralelor să transforme materialul organic, mimând structura acestora.
De-a lungul timpului, acel creier fosilizat s-a separat de restul corpului. A fost purtat de maree și furtuni și și-a găsit o casă în bazinul mareelor din Marea Britanie. (Tărmul britanic, cu roca sa sedimentară expusă, este preferatul vânătorilor de fosile.) Când o furtună de iarnă a descoperit o porțiune de plajă scufundată anterior, în 2004, a fost norocos că un profesionist precum Hiscocks trecea pe lângă. „Fiind un lucru atât de fragil, următoarea furtună ar fi putut să-l distrugă”, a spus Hiscocks.
Oamenii de știință au descoperit vase de sânge, semnul revelator că acestea făcea într-adevăr o parte a creierului
Ani de zile, această fosilă a fost un proiect secundar pentru Brasier (care a studiat de obicei fosile mult mai vechi, mai aproape de originea vieții pe Pământ). Cea mai mare parte a cercetării a fost efectuată de studenții săi, spune Liu, care au fost, de asemenea, implicați în alte proiecte. Așa că a durat mult timp pentru a le confirma bănuiala.
„Cel mai convingător lucru din datele pe care le avem sunt vasele de sânge”, a spus Liu. „Sunt incontestabile; nu pot fi altceva. Au diametrele potrivite, se ramifică în modul corect, sunt goale și sunt în locurile potrivite.”
Puteți vedea clar vasele pe imaginile cu microscopul electronic. Aici, săgețile indică dovezi că vasele erau goale.
Și aici puteți vedea vasele ramificate ca orice capilar obișnuit.
Faptul că vasele de sânge sunt atât de clare îi face pe oamenii de știință încrezători că au văzut și meninge. Liu spune că există și unele dovezi ale țesutului cortical (materia cenușie) fosilizat, dar nu sunt la fel de încrezători.
Potrivit lui Liu, ziarul era aproape gata de publicare în 2010, dar Brasier a rezistat. El a vrut ca Hiscocks să garanteze că fosila va ajunge în cele din urmă într-un muzeu, pentru ca toți să o studieze și să vadă. Când o fosilă se află într-un muzeu, îi permite altora să reproducă rezultatele studiului. Instituția exactă în care va ajunge fosila nu a fost încă stabilită.
Ne poate spune fosila ceva despre inteligența dinozaurilor?
În multe privințe, descoperirea nu ne spune prea multe despre dinozauri.
„Desigur că știam că dinozaurii au creier”, a spus David Norman, paleontolog la Cambridge și coautor al lucrării. Această lucrare, spune el, este mai degrabă o dovadă a conceptului: țesuturile la fel de moi și moale precum creierul se pot fosiliza, în circumstanța potrivită.
Și asta ar trebui să-i inspire pe curatorii de fosile să arunce o privire înapoi la colecțiile lor, a spus Liu. „Acum, că știm că aceste țesuturi moi pot fi conservate”, a spus el, „oamenii se pot întoarce în colecțiile muzeelor și pot să le caute, să le reexamineze, să vadă dacă este mai comun.”
Mai multe specimene de creier de dinozaur ar putea ajuta la rezolvarea unui mare mister despre inteligența dinozaurilor: au fost creierul lor mai mult ca reptilele moderne sau mai mult ca păsările din zilele noastre?
La reptilele moderne, creierul de obicei nu ocupă tot spațiul din craniu. Este mult mai mic decât craniul, susținut de țesut care îl căptușește. La păsări, totuși, creierul ocupă de obicei cea mai mare parte a craniului.
Un creier mai asemănător unei păsări ar sugera că dinozaurii sunt mai inteligenți decât reptilele tipice.
Există unele dovezi de la acest creier de iguanodon că a ocupat cea mai mare parte a craniului, dar nu este concludentă. Deoarece animalul a murit probabil cu capul în jos, țesutul creierului s-ar fi putut răspândi pe acoperișul craniului. „Nu poți spune că este o dovadă că creierul dinozaurului este mai mare decât am crezut”, a spus Norman. Cel puțin, spune Liu, dimensiunea creierului indică că iguanodonii erau cel puțin la fel de inteligenți ca crocodilii moderni (nu cei mai strălucitori din regnul animal, dar un vânător destul de viclean).
Întrebarea generală pe care o urmăresc Norman, Liu și colegii lor nu este „cât de inteligenți au fost dinozaurii?” Este mult mai mare decât atât. „Dezvăluie istoria Pământului”, a spus Norman. Aceste animale au trăit pe o planetă care era mult diferită de cea pe care trăim astăzi. Ce a fost cu biologia lor, despre fiziologia lor, care le-a permis să prospere? „Întrebările sunt aproape nesfârșite”, a spus el. Și această fosilă doar scoate mai multe dintre ele.
Sursa: Universitatea din Cambridge, University Herald și alte media