تفاجأ عالم الأحافير “مات فريدمان” عندما اكتشف أحفورة دماغ سمكة مفصّلة بشكل ملحوظ عمرها 319 مليون سنة أثناء اختبار التصوير المقطعي المحوسب لمشروع أوسع.
ويقول فريدمان من جامعة ميتشيغان: “كان يحتوي على كل هذه الميزات، وقلت لنفسي، هل هذا حقا دماغ ما أراه؟. لذلك، قمت بتكبير تلك المنطقة من الجمجمة لإجراء مسح ثان عالي الدقة، وكان من الواضح جدا أن هذا هو بالضبط ما يجب أن يكون”.
وعادة ما تكون الآثار الوحيدة المتبقية لهذه الحياة القديمة من أجزاء الحيوانات الصلبة التي يسهل الحفاظ عليها، مثل عظامها، نظرا لأن الأنسجة الرخوة تتحلل بسرعة.
ولكن في هذه الحالة، تسرب معدن كثيف، ربما pyrite، واستبدل الأنسجة التي من المحتمل أن تكون محفوظة لفترة أطول في بيئة منخفضة الأكسجين. وسمح ذلك للمسح بالتقاط ما يشبه تفاصيل العصب القحفي والأنسجة الرخوة للأسماك الصغيرة، Coccocephalus wildi.
وتعد العينة القديمة الوحيدة من نوعها، لذلك على الرغم من كونها في أيدي الباحثين منذ وصفها لأول مرة في عام 1925، ظلت هذه الميزة مخفية لأن العلماء لن يخاطروا باستخدام طرق التحقيق الغازية.
ويوضح فريدمان: “وجدنا هنا حفظا رائعا في أحفورة تم فحصها عدة مرات من قبل بواسطة عدة أشخاص خلال القرن الماضي. ولكن نظرا لأن لدينا هذه الأدوات الجديدة للبحث داخل الأحافير، فإنها تكشف لنا طبقة أخرى من المعلومات”.
ومن المحتمل أن تكون أسماك المصب هذه التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ كانت تصطاد الحشرات والقشريات الصغيرة ورأسيات الأرجل، وتطاردها بزعانف مدعومة بقضبان عظمية تسمى الأشعة.
وتشكل أسماك راي الزعانف، الفئة الفرعية Actinopterygii، أكثر من نصف جميع الحيوانات الحية ذات العمود الفقري الموجودة على قيد الحياة اليوم، بما في ذلك التونة وفرس البحر، و96% من جميع الأسماك.
وانقسمت هذه المجموعة من الأسماك ذات الزعانف الفصوص منذ حوالي 450 مليون سنة. ثم اتخذ C. wildi مساره التطوري الخاص من بين مجموعات الأسماك التي لا تزال تعيش إلى اليوم منذ حوالي عشرات الملايين من السنين.
وكتب عالم الأحافير في جامعة ميتشيغان رودريغو فيغيروا، وزملاؤه في ورقتهم: “تضع التحليلات هذا التصنيف خارج المجموعة التي تحتوي على جميع أنواع الأسماك الحية ذات الزعانف الشعاعية. وتفاصيل بنية الدماغ في Coccocephalus لها آثار على تفسيرات التشكل العصبي خلال المراحل التطورية المبكرة لسلالة الفقاريات الرئيسية”.
وكانت بعض ميزات الدماغ ستفقد بسبب الاضمحلال وعملية الحفظ، لكن الفريق لا يزال بإمكانه تحديد تفاصيل مورفولوجية محددة. وسمح لهم ذلك برؤية أن الطريقة التي تطور بها هذا الدماغ المقدم في عصور ما قبل التاريخ كانت أشبه بنا من بقية أسماك شعاع الزعانف الحية التي تعيش اليوم.
ويلاحظ فريدمان: “على عكس كل الأسماك الحية ذات الزعانف الشعاعية، فإن دماغ Coccocephalus ينثني إلى الداخل. لذلك، فإن هذه الحفرية تلتقط وقتا قبل أن تتطور هذه الميزة المميزة لأدمغة الأسماك ذات الزعانف الشعاعية. وهذا يوفر لنا بعض القيود على وقت تطور هذه السمة”.
ويحرص الباحثون على مسح أحافير أسماك أخرى في مجموعات المتحف لمعرفة العلامات الأخرى للأنسجة الرخوة التي قد تختبئ بداخلها.
ويقول فريدمان: “استنتاج مهم هو أنه يمكن الحفاظ على هذه الأنواع من الأجزاء اللينة، ويمكن حفظها في الأحافير التي كانت لدينا لفترة طويلة – هذه أحفورة معروفة منذ أكثر من 100 عام. وهذا هو سبب أهمية التمسك بالعينات المادية. فمن يدري ما الذي سيمكن أن يفعله الناس بالحفريات الموجودة في مجموعاتنا الآن في غضون 100 عام؟”.
