Naukowcy zidentyfikowali Uncus dzaugisinajstarsza skamieniałość ekdyzozoanu z okresu prekambryjskiego, potwierdzająca długo utrzymywane założenia na temat starożytnego pochodzenia tej głównej grupy zwierząt.
Odkryta w Australii Południowej skamieniałość łączy przewidywania dotyczące danych molekularnych z fizycznym zapisem kopalnym, pogłębiając naszą wiedzę na temat ewolucji ekdyzozoanów i różnorodności form życia w okresie ediakaru.
Każdy gatunek ma historię, obejmującą miliony owadów, pajęczaków i nicieni, które należą do głównej grupy zwierząt znanej jako Ecdysozoa.
Odkrycie najstarszego ekdyzozoana
Przez lata szczegóły dotyczące najwcześniejszego pochodzenia tej grupy pozostawały tajemnicą. Teraz zespół badawczy kierowany przez Uniwersytet Kalifornijski w Riverside odkrył najstarszą znaną skamieniałość ekdyzozoanu, datowaną na okres prekambryjski. Ta skamielina to maleńkie stworzenie przypominające robaka o nazwie Uncus dzaugisima zaledwie kilka centymetrów długości. Przełomowe odkrycie opisano szczegółowo w artykule opublikowanym dzisiaj (18 listopada) w Aktualna biologia.
„Naukowcy od dziesięcioleci stawiali hipotezę, że grupa ta musi być starsza niż kambr, ale do tej pory jej pochodzenie pozostawało zagadkowe” – powiedziała Mary Droser, wybitna profesor geologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside i główna autorka badania. „To odkrycie niweluje zasadniczą lukę między przewidywaniami opartymi na danych molekularnych a brakiem opisanych ekdysozoanów przed bogatym zapisem skamieniałości kambryjskich i przyczynia się do lepszego zrozumienia ewolucji życia zwierzęcego”.
Rola ekdysozoanów w różnorodności zwierząt
Ekdyzozoany to największa i najbogatsza gatunkowo grupa zwierząt na Ziemi, obejmująca ponad połowę wszystkich zwierząt. Grupa ta charakteryzuje się naskórkiem – twardym szkieletem zewnętrznym, który jest okresowo zrzucany – i obejmuje trzy podgrupy: nicienie, które są mikroskopijnymi robakami; stawonogi, do których należą owady, pająki i skorupiaki; i scalidophora, eklektyczna grupa małych, łuskowatych stworzeń morskich.
„Podobnie jak wiele współczesnych grup zwierząt, ekdyzozoany były powszechne w zapisie kopalnym kambru i możemy zobaczyć dowody istnienia wszystkich trzech podgrup już na początku tego okresu, około 540 milionów lat temu” – powiedział Ian Hughes, absolwent studiów morskich biologii na Uniwersytecie Harvarda i pierwszego autora artykułu. „Wiemy, że nie pojawiły się one po prostu znikąd, zatem przodkowie wszystkich ekdysozoanów musieli być obecni w poprzedzającym okresie ediakaru”.
Analizy DNA, wykorzystywane do przewidywania wieku grup zwierząt poprzez porównanie ich z najbliższymi żyjącymi krewnymi, potwierdziły tę hipotezę. Jednak skamieniałe zwierzęta ekdyzozoanu pozostały ukryte wśród dziesiątek skamieniałości zwierzęcych odkrytych przez paleontologów z okresu ediakaru.
Polowanie na skamieniałości w Nilpenie
Zwierzęta ediakarskie, które żyły 635–538 milionów lat temu, zamieszkiwały oceany; ich szczątki zachowały się w postaci odcisków na dnie morskim, które później stwardniały i zamieniły się w skały. Hughes powiedział, że ich odkrywanie to pracochłonny i delikatny proces, który polega na odrywaniu warstw skał, odwracaniu ich, odkurzaniu i składaniu z powrotem w całość, aby uzyskać „naprawdę ładne zdjęcie dna morskiego”.
Ten proces wykopaliskowy przeprowadzono wyłącznie w Parku Narodowym Nilpena Ediacara w Australii Południowej, miejscu, w którym Droser i jej zespół pracują od 25 lat i które słynie z pięknie zachowanych skamieniałości ediakaranu.
„Nilpena to prawdopodobnie najlepsze stanowisko skamieniałości umożliwiające zrozumienie wczesnej ewolucji zwierząt na świecie, ponieważ skamieniałości powstają w okresie wzmożonej różnorodności, a my jesteśmy w stanie wydobyć rozległe warstwy skał, w których zachowały się te zdjęcia” – powiedział Scott Evans, adiunkt w Uniwersytecie Interakcje Ziemia-Życie o godz Uniwersytet Stanowy Florydy i współautorka badania. „Warstwa, w której znaleźliśmy Uncusa, jest szczególnie ekscytująca, ponieważ ziarna osadu są tak małe, że naprawdę widać wszystkie szczegóły zachowanych tam skamieniałości”.
Odkrycie Uncusa: skamieliny podobnej do robaka
Chociaż zespół nie miał zamiaru szukać wczesnego ekdyzozoana podczas wykopalisk w 2018 r., przyciągnął go tajemniczy robak przypominający robaka, który nazwał „haczykiem na ryby”.
„Czasami dokonujemy dramatycznych odkryć, a czasem odkopujemy całe łóżko i mówimy: «Hmmm, oglądałem to coś, co o tym myślisz?»” – powiedział Hughes. „To właśnie się tutaj wydarzyło. Wszyscy zauważyliśmy ten zawijający się haczyk na skałę. Było to dość widoczne, ponieważ było naprawdę, naprawdę głębokie.
Kluczowe cechy nowo odkrytej skamieniałości
Po zobaczeniu większej liczby zawijasów przypominających robaki zespół przyjrzał się bliżej i zwrócił uwagę na cechy haczyka na ryby.
„Ponieważ był głęboki, wiedzieliśmy, że nie da się go łatwo zgnieść, więc musiał mieć dość sztywny korpus” – powiedział Hughes. Inne charakterystyczne cechy obejmują wyraźną krzywiznę i fakt, że może się poruszać – co widać po śladowych skamieniałościach w okolicy. Paul De Ley, profesor nadzwyczajny nematologii na UCR, potwierdził, że pasuje on jako wczesny nicień i wykluczył inne typy robaków.
„W tym momencie wiedzieliśmy, że to nowe zwierzę kopalne należące do Ecdysozoa” – powiedział Hughes.
Znaczenie Uncusa w historii ewolucji
Zespół nazwał nowe zwierzę Uncus, co po łacinie oznacza „hak”, odnotowując w artykule jego podobieństwo do współczesnych nicieni. Hughes powiedział, że zespół był podekscytowany znalezieniem dowodów na to, co naukowcy od dawna przewidywali; że ekdysozoany istniały w okresie ediakaru.
„Jest to również bardzo ważne dla naszego zrozumienia wyglądu tych wczesnych grup zwierząt i ich stylu życia, zwłaszcza że ekdysozoany naprawdę zdominowały ekosystem morski w kambrze” – powiedział.
Odniesienie: „Ediacaran bilateran o powinowactwie ekdysozoan z Australii Południowej” 18 listopada 2024 r., Aktualna biologia.
Pieniądze na badania pochodziły z NASA.
