Este cérebro permaneceu intacto em um fóssil de 310 milhões de anos

O tecido cerebral é naturalmente esponjoso. Ao contrário dos ossos, conchas ou dentes, é rico em gordura e apodrece rapidamente, raramente aparecendo no registro fóssil.

Então, quando Russell Bicknell, um paleontólogo invertebrado da Universidade da Nova Inglaterra, na Austrália, notou um estalo branco perto da frente do corpo de um caranguejo-ferradura fossilizado onde o cérebro do animal poderia estar, ele ficou surpreso. Um olhar mais atento revelou uma impressão extraordinária do cérebro junto com outras partes do sistema nervoso da criatura.

Descoberto a partir dos sedimentos de Mazon Creek, no nordeste de Illinois, remonta a 310 milhões de anos e é o primeiro cérebro de ferradura fossilizado. Dr. Bicknell e colegas relatam Existência no mês passado no Journal of Geology.

“Esses tipos de fósseis são tão raros que, se você encontrar algum, geralmente ficará chocado”, disse ele. “Estamos falando sobre o nível da agulha em um palheiro legal.”

A descoberta ajuda a preencher uma lacuna na evolução dos cérebros dos artrópodes e também mostra o quão pouco eles mudaram ao longo de centenas de milhões de anos.

A preservação dos tecidos moles requer condições especiais. Os cientistas encontraram cérebros envoltos em resina de árvore fossilizada, conhecida como âmbar, que tinha menos de 66 milhões de anos. Eles também encontraram cérebros preservados como filmes planos de carbono, às vezes substituídos ou cobertos por minerais encontrados em depósitos de xisto com mais de 500 milhões de anos. Esses sedimentos incluem carcaças de artrópodes oceânicos que afundaram no fundo do mar e foram rapidamente enterrados na lama e protegidos da degradação instantânea em um ambiente de baixo oxigênio.

No entanto, o cérebro fossilizado de Euproops danae, que é mantido em uma coleção do Museu de História Natural de Yale Peabody, requer um conjunto diferente de condições para ser preservado.

Os artrópodes não eram caranguejos, mas parentes próximos de aranhas e escorpiões. Um caranguejo ferradura extinto do tamanho de um único tubarão foi enterrado há mais de 300 milhões de anos no que antes era uma bacia marinha rasa e cheia. A siderita, um mineral de carbonato de ferro, se acumula rapidamente ao redor do corpo da criatura morta, formando bolor. Com o tempo, conforme os tecidos moles se deterioravam, um mineral de argila branca chamado caulinita preencheu o vazio deixado pelo cérebro. Foi esse molde branco em uma rocha cinza escuro que ajudou o Dr. Bicknell a descobrir a impressão cerebral preservada de maneira única.

“Esta é uma situação totalmente diferente para a preservação do cérebro”, disse Nicholas Strausfeld, um neuroanatomista da Universidade do Arizona que foi um dos primeiros a relatar um fóssil de cérebro de artrópode em 2012, mas não esteve envolvido neste estudo. “É um bom.”

Euproops extintos O cérebro apresentava uma cavidade central para passagem do tubo de alimentação e nervos ramificados que se conectam aos olhos e às pernas do animal.

O Dr. Bicknell e colegas compararam essa estrutura cerebral antiga com a de Limulus polyphemus, um tipo de caranguejo-ferradura ainda encontrado ao longo da costa do Atlântico, e notaram uma semelhança notável. Embora o caranguejo-ferradura pareça um pouco diferente por fora, sua estrutura interna do cérebro não mudou realmente, apesar de estar separado por mais de 300 milhões de anos.

“É como se um conjunto de placas-mãe permanecesse constante ao longo do tempo geológico, enquanto os circuitos periféricos fossem modificados de forma diferente”, disse o Dr. Straussfeld.

Apesar O fóssil de E. danae foi examinado no passado por outros pesquisadores por sua forma e dimensões, e o cérebro, que é menor do que um grão de arroz, passou despercebido. “Se você não estiver procurando por esse recurso específico, não o verá”, disse o Dr. Bicknell. “Você desenvolve uma imagem de pesquisa em sua cabeça.”

Com a descoberta desse cérebro antigo bem preservado, os pesquisadores esperam encontrar mais exemplos em outros fósseis dos sedimentos do riacho Mazon.

“Se existe, deve haver mais”, disse Javier Ortega Hernandez, um paleontólogo invertebrado do Museu de Zoologia Comparada da Universidade de Harvard e coautor do estudo.