Descobreixen en un museu el peix amb el cervell més antic de tots els vertebrats

L'exploració del crani d'un peix fossilitzat fa 319 milions d'anys ha revelat el cas més antic d'un cervell de vertebrat ben conservat que s'ha trobat. Concretament, el cervell pertany al "Coccocephalus wildi", un peix primerenc d'aletes radiades que pot ajudar a entendre als científics les fases evolutives inicials del grup de peixos més divers d'avui dia, que inclou des de les truites i les tonyines, passant pels cavallets de mar.

Les 30.000 espècies de peixos amb aletes radiades representen, aproximadament, la meitat de totes les espècies d'animals vertebrats. L'altra meitat es divideix entre vertebrats terrestres (ocells, mamífers, rèptils i amfibis) i grups de peixos menys diversos com els peixos sense mandíbula i els peixos cartilaginosos.

La troballa, feta fa més d'un segle, va ser del tot fortuïta. De fet, el fòssil va ser descobert a l'interior d'una mina de carbó de Lancashire, al nord-oest d'Anglaterra. Des de llavors, ha estat guardat als arxius del Museu de Manchester, fins que ara un equip d'investigació de les universitats de Birmingham i Michigan n'ha recuperat el crani i ha descobert que contenia un cervell i nervis cranials.

Tot i que només es va recuperar el crani, els científics creuen que el peix feia entre 15 i 20 centímetres de llarg i que probablement era carnívor i s'alimentava de petits crustacis, insectes aquàtics i cefalòpodes. 

L'anàlisi detallada del fòssil, juntament amb les comparacions amb els cervells d'exemplars de peixos moderns de la col·lecció del Museu de Zoologia de la Universitat de Michigan, van revelar que el cervell del "Coccocephalus" té un cos central de la mida d'una pansa amb tres regions principals que corresponen, aproximadament, al cervell anterior, el mesencèfal i el cervell posterior en peixos vius.

Els nervis cranials surten dels dos costats del cos central. Vist com una sola unitat, el cos central i els nervis cranials s'assemblen a un petit crustaci, com una llagosta o un cranc, amb braços, cames i urpes sortints.

En particular, l'estructura del cervell del "Coccocephalus" indica un patró d'evolució del cervell dels peixos més complicat del que suggereixen les espècies vives, segons els autors de l'estudi. Aquestes característiques donen al fòssil un "valor real" per entendre els patrons d'evolució del cervell.

Un cervell molt ben conservat

Les circumstàncies ambientals van fer que un cop el peix va morir, els teixits tous del seu cervell i dels nervis cranials fossin substituïts, durant el procés de fossilització, per un mineral dens que va conservar perfectament la seva estructura tridimensional.

El paleontòleg Matt Friedman, un dels principals autors de l'estudi, afirma que una primera conclusió important del que estan estudiant és que aquest tipus de parts toves es poden conservar, i "es poden conservar en fòssils que hem tingut durant molt de temps".

També expliquen que "els teixits tous, com el cervell, normalment es descomponen ràpidament i molt poques vegades es fossilitzen", però que quan aquest peix va morir, probablement, va quedar enterrat ràpidament en sediments amb poc oxigen present. En aquestes condicions, "la descomposició de les parts toves del cos hauria quedat frenada".

Però més enllà, l'objectiu de l'estudi ha estat obtenir "detalls anatòmics interns que proporcionin informació sobre les relacions evolutives".

L'investigador de la Universitat de Michigan Rodrigo Figueroa explica que aquest "petit fòssil" no només ens mostra l'exemple més antic d'un cervell de vertebrat fossilitzat.

"La troballa mostra que gran part del que pensàvem sobre l'evolució del cervell, només a partir de l'estudi d'espècies vives, haurà de ser reelaborat."

I és que obre una finestra a l'anatomia neuronal i a l'evolució primerenca del grup principal de peixos vius avui en dia, els peixos d'aletes radiades.

La "inesperada descoberta" s'ha fet a partir de la tècnica de la tomografia computada (TC), una prova de diagnòstic amb rajos X que s'utilitza per crear imatges detallades dels òrgans interns.

Els investigadors van veure un misteriós objecte en el crani, que tenia una estructura clarament definida. Mostrava diverses característiques que es troben en els cervells dels vertebrats: era bilateralment simètric, contenia espais buits semblants en aparença als ventricles i tenia múltiples filaments que s'estenien cap a les obertures de la caixa cerebral, semblants en aparença als nervis cranials, que viatgen per aquests canals en les espècies vives.

El fòssil del crani és l'únic exemplar conegut de la seva espècie, per la qual cosa, durant l'estudi, només s'han utilitzat tècniques no destructives. En aquest sentit, els investigadors destaquen que el descobriment posa de manifest la importància de preservar els exemplars que hi ha als museus de paleontologia i zoologia.

L'estudi, dirigit per la Universitat de Michigan, s'ha publicat aquest mes de febrer a la revista Nature.