Penelitian perintis mengungkapkan asal -usul tali saraf ventral pada hewan molting awal.
Tim ilmuwan internasional telah menemukan bagian yang menarik dari teka -teki evolusi: asal usul tali saraf ventral, bagian penting dari sistem saraf pusat, pada hewan Ecdysozoa – kelompok yang mencakup serangga, nematoda, dan cacing priapulid. Studi mereka, diterbitkan di Kemajuan Sainsmenawarkan wawasan penting tentang bagaimana struktur ini pertama kali dikembangkan selama periode basal Cambrian.
Tim peneliti, yang terdiri dari Dr Deng Wang (Universitas Northwest), Dr Jean Vannier (Université de Lyon), Dr Chema Martin-Durán (Queen Mary University of London), dan Dr María Herranz (Universitas Rey Juan Carlos), dianalisis dengan sangat baik dengan baik dengan baik dengan sangat baik dengan baik dengan baik dengan sangat baik secara luar biasa dengan sangat baik secara luar biasa dengan sangat baik secara ekskisis dengan sangat baik secara ekskisis dengan sangat baik secara ekskis sangat sangat baik secara ekskisen secara luar sangat Fosil yang diawetkan dari deposit utama Kambrium. Fosil-fosil ini termasuk perwakilan dari scalidophora awal yang berkembang, subkelompok Ecdysozoa, menawarkan pandangan yang jarang ke dalam arsitektur sistem saraf hewan kuno.
Ecdysozoa termasuk arthropoda (seperti serangga dan kepiting), nematoda (cacing bundar), dan kelompok yang lebih kecil seperti kinorhynchs (“naga lumpur”) dan priapulids (“cacing penis”). Sistem saraf pusat mereka, yang meliputi tali otak dan saraf ventral, telah lama membangkitkan minat para ilmuwan yang ingin memahami hubungan evolusi antara kelompok -kelompok ini.
Sebagai contoh, priapulid menunjukkan tali saraf ventral tunggal, sedangkan Loriciferans dan Kinorhynchs telah memasangkan tali saraf, dengan kinorhynchs juga mengembangkan ganglia berpasangan. Apakah leluhur Ecdysozoan memiliki tali saraf ventral tunggal atau berpasangan? Selain itu, sementara loriciferan dan kinorhynchs memiliki desain sistem saraf yang sama dengan arthropoda, mereka jauh secara filogenetik. Apakah kesamaan ini merupakan hasil evolusi konvergen, atau apakah mereka mencerminkan asal evolusi bersama?
Bukti fosil dari periode Kambrium
Scalidophoran, yang meliputi priapulids, loriciferans, dan kinorhynchs, pertama kali muncul di awal Kambrium. Mereka mewakili garis keturunan penting untuk menyelidiki lintasan evolusioner dari tali saraf ventral pada ecdysozoans. By studying fossils from the Fortunian Kuanchuanpu Formation (eg, Eopriapulites and Eokinorhynchus), the Chengjiang Biota (eg, Xiaoheiqingella and Mafangscolex), and the Wuliuan Ottoia prolifica, the researchers identified elongate structures running along the ventral side of these ancient organisms.
“Struktur -struktur ini sangat mirip dengan tali saraf ventral yang terlihat pada priapulid modern,” jelas Dr Deng Wang dan Dr Jean Vannier. Analisis mereka menunjukkan bahwa fosil -fosil ini mempertahankan kesan tali saraf ventral tunggal, menjelaskan kemungkinan kondisi leluhur untuk scalidophoran.
Analisis filogenetik mendukung hipotesis bahwa tali saraf ventral tunggal adalah kondisi leluhur untuk scalidophoran. Selain itu, pengelompokan evolusi nematoid dan panarthropoda (clade yang mencakup arthropoda, tardigrades, dan onychophoran) menunjukkan nenek moyang mereka yang sama juga kemungkinan memiliki tali saraf tunggal.
“Ini menuntun kita untuk mengusulkan bahwa leluhur bersama dari semua ecdysozoa memiliki tali saraf ventral tunggal,” kata Dr Chema Martin-Durán. “Kabel saraf berpasangan yang diamati pada arthropoda, loriciferans, dan kinorhynchs kemungkinan berevolusi secara independen, mewakili sifat -sifat yang diturunkan.”
Tautan antara evolusi tali pusat dan segmentasi tubuh
Studi ini juga menyoroti hubungan antara evolusi tali saraf ventral berpasangan, ganglia, dan segmentasi tubuh. Loriciferans, Kinorhynchs, dan Panarthropoda menunjukkan berbagai tingkat segmentasi tubuh, menunjukkan bahwa perubahan struktural ini mungkin telah evolusi bersama dengan modifikasi sistem saraf.
Dr María Herranz mencatat, “Munculnya tali saraf berpasangan kemungkinan memfasilitasi koordinasi gerakan yang lebih besar, terutama pada hewan yang tersegmentasi. Selama transisi Precambrian-Cambrian, perubahan dalam sistem saraf dan otot kemungkinan terkait dengan pengembangan pelengkap, memungkinkan penggerak yang lebih kompleks. ”
Penemuan inovatif ini memperkaya pemahaman kita tentang evolusi Ecdysozoa dan menggarisbawahi peran catatan fosil dalam menjawab pertanyaan -pertanyaan kunci tentang pengembangan hewan awal. Dengan menghubungkan struktur sistem saraf dengan tren evolusi yang lebih luas, penelitian ini memberikan gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana garis keturunan Ecdysozoa yang beragam muncul dan disesuaikan dengan lingkungan mereka.
Referensi: “Pelestarian dan Evolusi Awal Tali Saraf Ventral Scalidophoran” oleh Deng Wang, Jean Vannier, José M. Martín-Durán, María Herranz dan Chiyang Yu, 10 Januari 2025, Kemajuan Sains.
Doi: 10.1126/sciadv.adr0896
