525 მილიონი წლის წინანდელ ფეხსახსრიანის ნამარხში აღმოჩენილი ტვინი, როგორც ჩანს, აქამდე აღმოჩენილებს შორის, ყველაზე ძველია — და, შესაძლოა, ამ აღმოჩენამ დაასრულოს მიმდინარე დებატები იმის შესახებ, თუ როგორ განვითარდა ტვინი პირველად ამ უხერხემლო ცხოველებში.

აღმოჩენა დაფიქსირდა პაწაწინა, ჯავშნიან ლობოპოდიანში, რომელიც ცნობილია როგორც Cardiodictyon catenulum. გასაკვირია, რომ ტვინი საერთოდ გადარჩა და ის შედგებოდა ნერვული სისტემისგან განსხვავებული სამი კომპონენტისგან. ეს მნიშვნელოვანია, რადგან გვაძლევს ვარაუდის საფუძველს, რომ ტვინი განვითარდა თავისა და ნერვული სისტემისგან დამოუკიდებლად. ადრე ითვლებოდა, რომ ამ არსებების ტვინი დაყოფილი იყო ნერვული სტრუქტურების განმეორებით სეგმენტებად, სახელწოდებით განგლიები.

"ეს ანატომია სრულიად მოულოდნელი იყო, რადგან თანამედროვე ფეხსახსრიანების, და მათი ზოგიერთი გაქვავებული წინაპრის, თავები და ტვინი ას წელზე მეტია განიხილება, როგორც სეგმენტირებული", — ამბობს ნეირომეცნიერი ნიკოლას შტრაუსფელდი არიზონას უნივერსიტეტიდან.

ნამარხი აღმოაჩინეს ჩინეთის სამხრეთ იუნნანის პროვინციაში 1980-იანი წლების ბოლოს. ჭიისმაგვარი C. catenulum თავდაპირველად ზღვის ფსკერზე დაძვრებოდა რამდენიმე წყვილი რბილი და ბუსუსებიანი ფეხების გამოყენებით.

ფოტო: Nicholas Strausfeld/University of Arizona

იმის გამო, რომ ნამარხი მხოლოდ 1,5 სანტიმეტრის ზომისაა, ჯგუფმა ვერ შეძლო მისი რენტგენის გადაღება. ამის ნაცვლად, მათ გამოიყენეს მეთოდი, რომელსაც ეწოდება ქრომატული ფილტრაცია, სადაც მაღალი რეზოლუციის ციფრული სურათების თანმიმდევრობა გამოიყენება სხვადასხვა ტალღის სიგრძის სინათლის გასაფილტრად და შიდა სტრუქტურის გამოსახულების მიღების მიზნით.

თავისა და ტვინის გამოვლენილი მორფოლოგია შემდეგ შეადარეს სხვა ნამარხებს, დღევანდელ ფეხსახსრიანებსა და მათი გენის ექსპრესიის ნიმუშებს. შედარებებში ვარაუდობენ, რომ ტვინის ორგანიზების იგივე გეგმა გაგრძელდა ნახევარი მილიარდი წლის განმავლობაში.

"ჩვენ დავადგინეთ ყველა ტვინის საერთო ხელწერა და როგორ ჩამოყალიბდა ისინი", — ამბობს ევოლუციური ნეირომეცნიერი ფრენკ ჰირტი დიდი ბრიტანეთის ლონდონის კინგს კოლეჯიდან. "მივხვდით, რომ ტვინის თითოეული დომენი და მისი შესაბამისი მახასიათებლები განსაზღვრულია გენების ერთი და იმავე კომბინაციით, განურჩევლად სახეობისა, რომელსაც ჩვენ ვუყურებდით. ეს განსაზღვრავს საერთო გენეტიკური საფუძვლის გეგმას ტვინის შესაქმნელად."

ფოტო: Nicholas Strausfeld/University of Arizon

ფეხსახსრიანები ცხოველთა სამეფოში სახეობებით ყველაზე მდიდარი გვარია და მათ შორისაა: მწერები, კიბოსნაირები, ობობები და მრავალფეხები. ლობოპოდიანების შემდეგ გამოჩნდნენ ევტროპოდები. დღეს ამ არსებების შთამომავლები ცხოვრობენ ავსტრალიაში, ახალ ზელანდიასა და სამხრეთ ამერიკაში აღმოჩენილ ხავერდოვან ჭიებში.

ფოტო: Nicholas Strausfeld/University of Arizona

მკვლევრების აზრით, საინტერესო იქნება ახალი აღმოჩენების შედარება იმასთან, რაც ვიცით ხერხემლიანებში ტვინისა და ზურგის ტვინის განვითარების შესახებ. მეცნიერების მტკიცებით, მათი კვლევა ხაზს უსვამს იმას, თუ როგორ შეუძლია ბუნებას, გადარჩეს მასიური ცვლილებების დროს და რას დავკარგავთ, თუკი კლიმატის კრიზისს ვერ გავუმკლავდებით.

"იმ დროს, როდესაც ძირითადი გეოლოგიური და კლიმატური მოვლენები ცვლიდნენ პლანეტას, უბრალო ზღვის ცხოველებმა, როგორიცაა Cardiodictyon, წარმოშვეს ორგანიზმების მსოფლიოში ყველაზე მრავალფეროვანი ჯგუფი — ევტროპოდები, რომლებიც საბოლოოდ გავრცელდნენ დედამიწის ყველა წარმოქმნილ ჰაბიტატზე, მაგრამ რომლებსაც ახლა ემუქრება ჩვენი ეფემერული სახეობა", — ამბობს შტრაუსფელდი.

თუ სტატიაში განხილული თემა და ზოგადად: მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში – შემდეგი ჯგუფი.