Особливий мозок павуків, можливо, почав еволюціонувати в океанах, задовго до того, як їхні предки виповзли на сушу. Новий погляд на скам’янілість віком 500 мільйонів років, проведений дослідниками з Університету Аризони та Лайкомінг-коледжу в США, а також Королівського коледжу Лондона, виявив разючу схожість між мозком вимерлих морських членистоногих та сучасних павукоподібних. Це відкриття заходить у суперечливу територію щодо еволюційного походження павуків та їхніх родичів.
Сьогодні павуки, скорпіони, кліщі та іголки практично всі є наземними, і переважає думка, що ці павукоподібні еволюціонували від спільного наземного предка. Звідки взявся цей предок – це зовсім інша загадка. Павукоподібні на суші споріднені з іншими «хеліцератними» в океані, такими як морські павуки та мечохвостки, але палеонтологічний літопис дуже неоднорідний.
«Досі точаться жваві дискусії щодо того, де і коли вперше з’явилися павукоподібні, якими хеліцерати були їхні предки, і чи були вони морськими, чи напівводними, як мечохвост», — пояснює нейробіолог з Університету Аризони Ніколас Штраусфельд.
Перехід з моря на сушу — це великий крок для маленької істоти, незалежно від того, скільки в неї ніг. Найдавніші визнані рештки павукоподібного належать скорпіону віком 430 мільйонів років, істоті, що жила на суші. Нові дані також свідчать про те, що павукоподібні в цілому, можливо, почали відрізнятися від інших хеліцерових задовго до цього.
Зовні Mollisonia symmetrica може виглядати не дуже «павукоподібно». Вона трохи нагадує жука-таблетку з купою маленьких ніжок, і раніше її вважали предком мечохвостів. За допомогою світлової мікроскопії команда зобразила центральну нервову систему скам’янілості та натрапила на несподівану знахідку.
Нервова система моллісонії не схожа на нервову систему мечохвоста, ракоподібного чи комахи. Натомість схема радіаційних нервових центрів була перевернута назад, як у павукоподібного.
«Мозок павукоподібного не схожий на жодний інший мозок на цій планеті», – пояснює Штраусфельд.
У скам’янілості Mollisonia унікальна нервова система, здається, іннервує численні ноги, а також два кліщеподібні ротові відділи, де сучасні павуки мають ікла.
«Це важливий крок в еволюції, який, схоже, характерний виключно для павукоподібних», — каже еволюційний нейробіолог Френк Гірт з Королівського коледжу Лондона.
«Однак вже в Молісонії ми визначили домени мозку, що відповідають живим видам…»
Здається, це не випадковість. Після подальшого статистичного аналізу Гірт та його колеги виявили, що павукоподібні, ймовірно, не випадково розвинули структури, подібні до Mollisonia ; вони, скоріше, були успадковані. Якщо команда має рацію, це ставить Mollisonia в основу лінії павукоподібних, роблячи її сестрою мечохвостів та морських павуків.
Хоча це все ще припущення, можливо, що унікальна структура мозку, виявлена у лінії Mollisonia, допомогла її пізнішим наступникам вижити на суші. Наприклад, нейронні «скорочення» до ніг і кліщів можуть полегшити контроль і координацію складних рухів, таких як ходьба або плетіння павутини.
«Ми можемо уявити, що павукоподібний, подібний до Mollisonia, також адаптувався до наземного життя, зробивши ранніх комах та багатоніжок своїм щоденним раціоном», – теоретизує Штраусфельд.
Можливо, саме найдавніші павукоподібні на суші вперше змусили комах розвинути крила, а отже, і політ, а можливо, своєю чергою, повітряна здобич призвела до еволюції павутини. Від океанського дна до верхівок дерев, спосіб, яким павукоподібні адаптувалися до мінливих часів, справді викликає заздрість. Дослідження було опубліковано в журналі Current Biology.