اشتهر تشارلز داروين بمناقشة "عيوب" السجل الجيولوجي في كتابه "أصل الأنواع"، وقال "لا يمكن الحفاظ على أي كائن حي طري تماما".
ومع ذلك، بعد أكثر من قرن من صيد الأحافير منذ نشر كتابه، نعلم الآن أن الحفاظ على الكائنات اللينة أمر ممكن بالفعل - بما في ذلك بعض الحيوانات الأكثر هشاشة، مثل قنديل البحر.
ولكن، ماذا عن التشريح الدقيق للحيوانات، مثل أعضائها الداخلية؟ هل يمكن تحجرها أيضا؟.
وتُظهر دراسة كل من جون باترسون، أستاذ علوم الأرض في جامعة نيو إنغلاند، وغريغ إدجكومب، باحث الاستحقاق من متحف التاريخ الطبيعي، وخافيير أورتيغا-هيرنانديز، أستاذ مساعد من كلية هارفارد كينيدي، وروبرت جاينز، أستاذ الجيولوجيا، ورسل دين كريستوفر بيكنيل، باحث ما بعد الدكتوراه في علم الأحياء القديمة من جامعة نيو إنغلاند، التي نُشرت هذا الأسبوع في مجلة Geology، كيف يمكن الحفاظ على الأدمغة المعقدة لمفصليات الأرجل المائية القديمة (اللافقاريات ذات الأرجل المفصلية) بتفاصيل رائعة.
ويضيف اكتشاف سلطعون حدوة حصان، يبلغ عمره 310 ملايين عام في الولايات المتحدة مع سلامة دماغه، إلى سلسلة الاكتشافات الأحفورية الحديثة التي اكتشفت بعضا من أقدم مفصليات الأرجل مع نظام عصبي مركزي محفوظ.
وتسلط أحفورة سلطعون حدوة الحصان التي وثقت في الدراسة، ضوءا جديدا على كيفية الحفاظ على هذه الأعضاء الهشة - المعرضة عادة للانحلال السريع جدا - بمثل هذه الدقة بحسب «rt».
وحُصل على معظم المعرفة بأدمغة المفصليات في عصور ما قبل التاريخ من نوعين رئيسيين من الرواسب الأحفورية: العنبر وتلك من نوع Burgess Shale.
وتحافظ الحفريات على قدر لا يُصدق من التفاصيل التشريحية، بالإضافة إلى السلوكيات، ويرجع ذلك أساسا إلى أن القليل جدا من التحلل، يحدث بعد أن يُحاصر الكائن الحي بسرعة في المادة الصمغية.
وباستخدام تقنية التصوير المتطورة لهذه الأحافير الكهرمانية، يمكن لعلماء الأحافير دراسة أدمغة مفصليات الأرجل الصغيرة ثلاثية الأبعاد بمقاييس صغيرة. ومع ذلك، فإن أقدم مفصليات الأرجل في الكهرمان تمتد فقط إلى العصر الترياسي (منذ حوالي 230 مليون سنة).
وتعج الرواسب من نوع Burgess Shale أقدم بكثير، حيث تكون في العصر الكمبري (عادة ما يتراوح من 500 إلى 520 مليون سنة).
وهذه الأحافير مهمة للغاية لأنها تمثل ما لا لبس فيه من بعض أقدم الحيوانات، وبالتالي يمكنها أن تخبرنا عن أصولها والتاريخ التطوري الأول. ويُحافظ على بقاياها في المقام الأول كشرائط الكربون في الطين.
وتبدأ عملية التحجر بتدفقات طينية ناتجة عن العواصف تجتاح الحيوانات الحساسة، وتدفنها في قاع البحر في ظروف منخفضة الأكسجين. وبمرور الوقت، يتحول الطين إلى حجر ويتم ضغطه، تاركا الحيوانات محطمة في الصخور.
وتحافظ العديد من عينات مفصليات الأرجل من نوع Burgess Shale على الأعضاء الداخلية، وخاصة الأمعاء. ولكن عددا أقل من الأجزاء التي تظهر في الجهاز العصبي المركزي، مثل الأعصاب البصرية أو الحبل العصبي البطني أو الدماغ.
وتوضح الأحفورة الجديدة أنه يمكن الحفاظ على أدمغة المفصليات بطريقة مختلفة تماما. وتأتي عينة سلطعون حدوة الحصان، Euproops danae، من رواسب "مازون كريك" المشهورة عالميا في إلينوي، الولايات المتحدة. وتُحفظ الأحافير من هذه الرواسب داخل خرسانات مصنوعة من معدن كربونات الحديد تسمى سيديريت.
وأظهر الباحثون، لأول مرة، أن حيوانات "مازون كريك" لم يتم تشكيلها فقط من خلال التكوين السريع لمعدن سيديريت الذي دفن أجسامها بالكامل، ولكن أيضا أن السديريت غلف بسرعة الأنسجة الرخوة الداخلية قبل أن تتحلل.
الجدير بالذكر أن دماغ Euproops يتم استنساخه بواسطة معدن طيني أبيض اللون يسمى kaolinite. وكان من الممكن أن يتشكل هذا القالب المعدني لاحقا داخل الفراغ الذي تركه الدماغ، بعد فترة طويلة من تحللها. ومن دون هذا المعدن الأبيض الواضح، ربما لم نكتشف الدماغ أبدا.
ويقدم الكشف عن هذه العينات الاستثنائية، لعلماء الأحافير لمحة نادرة عن الماضي العميق، ما يعزز فهمنا لبيولوجيا وتطور الحيوانات المنقرضة منذ فترة طويلة. ويبدو أن تشارلز داروين لم يكن متشائما للغاية بشأن سجل الحفريات بعد كل شيء.