初期のカンブリア紀の節足類における複雑な脳と視野葉

科学分野:

• パレオントロジー・パレオントロジー
• 進化生物学の進化生物学について
• 神経科学は神経科学である.

背景:

• 節足類の進化的関係を理解することは,神経系データに大きく依存しています.
• 神経組織の化石保存は稀であり,早期の節足類の感覚および運動能力に関する洞察を制限しています.
• 初期の節足類の神経系に関する以前の分析は,外部の特徴に焦点を当てていた.

研究 の 目的:

• カンブリア紀の幹群の節足類Fuxianhuia protensaの神経解剖を調査する.
• 節足類の神経系進化の説得力のある化石証拠を提供すること.
• 昆虫の脳の祖先状態に関する議論を解決するために.

主な方法:

• Fuxianhuia protensa.で化石化した神経組織 (脳と視野葉) の例外的な保存
• 光学センター,デウトセレブラム,トリトセレブラムを含む神経解剖学的構造の詳細な分析.
• 現存する節足類群 (Malacostraca,Insecta,Branchiopoda) と比較神経解剖学的分析を行った.

主要な成果:

• Fuxianhuia protensaは,現存するMalacostracaとInsectaに類似した3つの内蔵光学センターを持つ三部分のプレストモデアル脳を示しています.
• デウト・セレブラムは,アンテナ神経によって神経化され,トリト・セレブラムの成分が特定されています.
• 初期の節足類におけるこの複雑な脳構造は,洗練された視覚的行動が可能であったことを示唆している.
• フクシアンホイアの神経解剖学はクラディスティック分析を支持し,ブランキオポダはマラコストラカンのような祖先から進化し,その後脳が簡素化されたことを示している.

結論:

• Fuxianhuia protensaの複雑な脳は,複雑な神経系が初期の分断した節足類に存在していたことを示しています.
• この化石の証拠は,ヘクサポダのより単純な祖先状態を示唆する分子分析に異議を唱える.
• 複雑な脳の初期の進化は,カンブリア紀の節足類に多機能的な視覚的行動をもたらした可能性が高い.