Penemuan Fosil Langka Jaringan Saraf, Ungkap Evolusi Otak Artropoda

Tim ilmuwan dari University of Arizona telah melaporkan temuan fosil langka yang mengawetkan jaringan saraf makhluk hidup berusia lebih dari setengah miliar tahun yang lalu. Temuan tersebut menjelaskan evolusi artropoda seperti serangga dan krustasea.

Fosil-fosil tersebut telah memberikan bukti pertama tentang keberadaan wilayah otak yang berbeda pada protocerebrum, segmen pertama pada otak artropoda. Fosil-fosil tersebut juga menjelaskan asal mula evolusi dari dua sistem visual terpisah dalam evolusi artropoda. Rincian penelitian tersebut telah dipublikasikan di jurnal Current Biology pada 19 Agustus 2021.

Fosil-fosil tersebut ditemukan di endapan formasi Kaili, sebuah formasi geologis di provinsi Guizhou di barat daya, Tiongkok. Fosil-fosil tersebut merupakan sisa-sisa fosil Leanchoilia berasal dari periode Kambrium, sekitar 580 juta tahun yang lalu.

Fosil dari Kaili ini terdapat pada batuan sedimen yang memiliki konsentrasi besi yang tinggi. Hal itu mungkin membantu mengawetkan jaringan lunak yang kemudian digantikan oleh endapan karbon.

"Fosil Kaili membuka jendela bagi kita untuk melihat sekilas proyeksi evolusi hewan yang hidup lebih dari setengah miliar tahun yang lalu," kata penulis pertama makalah itu, Tian Lan dari Pusat Penelitian Guizhou untuk Palaeobiologi, Guizhou University di Tiongkok kepada University of Arizona News.

Ia mengatakan, untuk pertama kalinya, kita sekarang tahu bahwa fosil artropoda dari formasi Kaili memiliki potensi untuk mengawetkan jaringan saraf yang menunjukan kepada kita otak primitif dari artropoda yang berasal dari kehidupan awal.

Sementara itu, rekan penulis, Pedro Martinez dari Universitat de Barcelona dan Institut Catalá di Barcelona, ​​Spanyol mengatakan bahwa sistem saraf, seperti jaringan lunak lainnya, sulit untuk menjadi fosil. "Ini membuat studi tentang evolusi awal sistem saraf menjadi tugas yang menantang," katanya

Senada, Nicholas Strausfeld, rekan peneliti yang juga Profesor Regents of Neuroscience di University of Arizona mengaku sangat antusias dengan temuan tersebut. "Fosil luar biasa yang kami gambarkan tidak seperti apa pun yang pernah terlihat sebelumnya," katanya.

Strausfeld mengatakan bahwa fosil yang sangat langka itu telah mengungkapkan dengan sangat rinci struktur identik yang telah lama dihipotesiskan oleh para peneliti pada pola dasar otak artropoda. "Temuan ini memiliki implikasi penting bagi evolusi awal otak vertebrata," kata Strausfeld.

Arthropoda adalah kelompok taksonomi hewan yang paling beragam dengan spesies yang sangat kaya. Termasuk di antaranya serangga, krustasea, laba-laba dan kalajengking, serta garis keturunan lain yang kurang dikenal seperti kaki seribu dan lipan.

Dijelaskan, pada evolusi otak artropoda, sepasang mata yang menghadap ke depan atau mata yang melihat ke samping, yang keturunannya masih ada pada spesies yang hidup saat ini. Namun, banyak artropoda, termasuk serangga dan krustasea, memiliki sepasang mata majemuk yang berbeda dan satu set mata yang kurang jelas, dengan arsitektur yang lebih primitif, yang dikenal sebagai mata nauplius.

"Dua sistem saraf yang unik karena dipertahankan secara identik, menunjukan bahwa setengah miliar tahun yang lalu wilayah otak paling anterior (depan) ini ada dan berebda secara struktural sebelum munculnya evolusi tiga ganglia segmental, yaitu otak depan, tengah dan belakang," jelasnya.

Istilah ganglion mengacu pada sistem jaringan yang membentuk pusat saraf yang terjadi di setiap segmen sistem saraf arthropoda. Pada artropoda hidup, tiga ganglia memadat bersama untuk membentuk massa padat, mengaburkan asal evolusi mereka sebagai struktur tersegmentasi atau terpisah.

"Temuan tersebut, selain menutup kesenjangan yang telah berusia seabad dalam pemahaman evolusi otak arthropoda, temuan ini memiliki implikasi penting bagi evolusi awal otak vertebrata," kata Strausfeld.