Scoperto un cervello fossile di 310 milioni di anni fa

Un team di ricercatori ha portato alla luce un preziosissimo reperto mai osservato prima, si tratta del cervello fossile di un antico artropode vissuto di 310 milioni di anni fa. Il reperto ha permesso ai ricercatori di scoprire alcune importanti caratteristiche dell’evoluzione di questi straordinari chelicerati.

Euproope: un antico parente di ragni e scorpioni

Il cervello fossile appartiene alla specie estinta Euproops danae, un artropode estinto appartenente agli xifosuri. La scoperta è stata effettuata nel sito di Mazon Creek nell’Illinois, dove si sono create le condizioni perfette per preservare perfettamente i delicati tessuti molli dell’animale. Questo significa che i ricercatori hanno tra le mani il cervello integro di un euproope che visse tra il Devoniano superiore e il Carbonifero superiore, ovvero tra 350 e 300 milioni di anni fa.

L’euproope è un rappresentante primitivo degli xifosuri, un gruppo di artropodi che durante il Paleozoico era notevolmente diffuso ma che attualmente è rappresentato dal solo limulo (Limulus polyphemus). Il limulo è un artropode chelicerato, unico rappresentante del genere Limulus. Nonostante il suo nome comune in inglese (Atlantic horseshoe crab, cioè “granchio atlantico a ferro di cavallo”), derivante dall’aspetto corazzato e dalla forma particolare del corpo, il limulo (e tutti gli xifosuri) è più strettamente imparentato con ragni, zecche e scorpioni che con i granchi.

L’E. Danae era un chelicerato di piccole dimensioni, con una lunghezza media di circa 4 centimetri. Era dotato di uno scudo cefalico a forma di ferro di cavallo (da qui il nome anglosassone del limulo), che ricopriva il margine anteriore. La superficie dorsale era suddivisa in una regione mediana e in due laterali, grazie a carene longitudinali ben sviluppate.

Gli occhi erano semplici e formati da un complesso di ommatidi. L’addome, al contrario del limulo attuale, era composto da sette somiti fusi fra loro, dotati di spine laterali. L’ultimo somite dava origine a una lunga coda articolata e appuntita, il telson.

L’Euproope è un esemplare ben noto ai ricercatori in quanto ne esistono numerosi esemplari ben conservati. Le specie più note provengono dalla Gran Bretagna (Euproops rotundatus) e dal giacimento di Mazon Creek nell’Illinois (E. danae), proprio dove è stato trovato questo straordinario esemplare con il suo cervello integro. Sebbene i fossili di euproope siano relativamente comuni, sino ad ora non si conosceva quasi nessun dettaglio dei loro antichi cervelli.

Lo straordinario ritrovamento del cervello fossile di uno xifosuro

Come ha infatti dichiarato Russell Bicknell, paleontologo dell’Università del New England nel Maine e autore principale dello studio, “questa è la prima e unica testimonianza del cervello di un granchio a ferro di cavallo fossile”. Le possibilità di trovare un cervello fossile sono infatti, secondo Bicknell, “una su un milione”.

I tessuti molli che compongono il cervello sono infatti soggetti ad una rapida decomposizione, è quindi molto difficile ed estremamente raro che si conservino per milioni di anni. Come spiega Bicknell “affinché possano essere preservati, sono necessarie condizioni geologiche molto speciali o l’ambra”.

In questo caso non si tratta di inclusioni di ambra ma è stata la geologia a mantenere i tessuti molli in condizioni ottimali nel corso degli anni e a preservare il cervello, o almeno una sua copia fossile. Bicknell spiega infatti che “abbiamo uno stampo del cervello, non il cervello stesso”.

Il reperto è stato trovato in una delle tante concrezioni di un minerale di carbonato di ferro, chiamato siderite, presenti a Mazon Creek, che possono rapidamente racchiudere un cadavere e fossilizzarlo.

Sebbene tali concrezioni abbiano preservato il corpo dell’euproope, il tessuto cerebrale si è comunque decomposto. Ma quando ciò è avvenuto, il cervello è stato sostituito da un minerale argilloso chiamato caolinite, che ha creato un calco del cervello. La caolite è di colore bianco, mentre la siderite è grigio scuro. Questo contrasto di colore ha fatto si che il cervello fossile fosse nettamente distinguibile dal resto dell’animale fossilizzato.

L’evoluzione del cervello negli Xifosuri

La scoperta ha fornito ai ricercatori l’opportunità unica di studiare come il cervello degli aracnidi si sia evoluto nel tempo. Ma con sorpresa dei ricercatori, sembra che l’antico cervello, che risale al periodo Carbonifero (da 359 a 299 milioni di anni fa), sia molto simile a quello di un moderno limulo.

Ph. Credit: Russell DC Bicknell

Fonte: Russell DC Bicknell, Javier Ortega-Hernández, Gregory D. Edgecombe, Robert R. Gaines, John R. Paterson; Sistema nervoso centrale di un granchio a ferro di cavallo di 310 milioni di anni fa: espansione della finestra tafonomica per la conservazione del sistema nervoso. Geology 2021; doi: https://doi.org/10.1130/G49193.1