Odkrycie Uncus dzaugisiskamieniałość licząca 555 milionów lat znajdująca się w Australii Południowej, potwierdza prekambryjskie pochodzenie ekdysozoanów, wypełniając kluczową lukę ewolucyjną.
Niezwykłe odkrycie skamieniałości w odległej Australii Południowej dostarczyło istotnego wglądu w jedną z długotrwałych tajemnic ewolucji: pochodzenie Ecdysozoa, nadtypu liniejących zwierząt, do którego należą owady, skorupiaki i nicienie.
Ekdysozoany to najbardziej zróżnicowana i bogata gatunkowo grupa zwierząt na Ziemi, obejmująca ponad połowę wszystkich znanych zwierząt gatunek. Pomimo ich dominacji, zapisy kopalne od dawna są zaskakująco skąpe, jeśli chodzi o dowody na istnienie ich starożytnych przodków. Ta nieobecność jest szczególnie uderzająca, biorąc pod uwagę badania molekularne, które wskazują, że ekdysozoany powinny istnieć już w prekambrze.
Teraz, w nowym badaniu opublikowanym w Aktualna biologia– opisują badacze Uncus dzaugisiliczący 555 milionów lat organizm podobny do robaka, zachowany w prekambryjskich skałach Parku Narodowego Nilpena Ediacara (NENP). Ta maleńka skamieniałość, mierząca zaledwie kilka centymetrów długości, reprezentuje najstarszego potwierdzonego członka rodziny Ecdysozoa i jedynego znanego z okresu prekambryjskiego.
„To niezwykle ekscytujące odkrycie” – powiedział główny autor Ian Hughes, doktorant. kandydat na Wydziale Biologii Organizmu i Ewolucji na Harvardzie. „Ecdysozoany występowały powszechnie w zapisie kopalnym kambru i wiemy, że nie pojawiły się znikąd. Jednak do tej pory nie mieliśmy konkretnych dowodów kopalnych, które by to potwierdziły”.
Znaczenie Parku Narodowego Nilpena Ediacara
Hughes odkrył Uncus w prekambryjskich skałach piaskowca w NENP, miejscu słynącym z wyjątkowo dobrze zachowanych ediakarskich form życia. Park, będący niegdyś starożytnym dnem morskim, poświęcony jest badaniom i konserwacji skamieniałości ediakaru znalezionych w osadach piaskowca na tym obszarze. Drobnoziarniste osady w tym miejscu pozwoliły na niezwykłą konserwację i szczegółowość Uncus.
„Wiele złóż, które mamy, jest stosunkowo gruboziarnistych” – powiedział Hughes – „ale piaskowiec w kilku nowych złożach w Nilpena jest tak drobnoziarnisty, że pozwala na uzyskanie drobniejszych szczegółów i zachowanie mniejszych zwierząt”. Naukowcy pracowali ostrożnie, używając ręcznych narzędzi, aby wkopać się w skaliste zbocze. Dno morskie ediakaru ukazuje czas, zanim zwierzęta zaczęły kopać w górę i w dół pomiędzy osadami. Kilka górnych starożytnych milimetrów pokrytych było grubą matą mikrobiologiczną, w której żyły te pierwsze zwierzęta. Ostatecznie osad pokrył i skompresował te zbiorowiska, tworząc formę ich starożytnego ekosystemu.
„Wyobraźcie sobie, że wylewacie beton na ocean, czekacie pół miliarda lat, a następnie odwracacie go i odkrywacie cały ekosystem” – powiedział Hughes. „To właśnie jest naprawdę wyjątkowe w tej miejscowości. Ponieważ wszystkie zostały zagłuszone w tym samym czasie, faktycznie możemy prowadzić także prace ekologiczne nad pierwszymi ekosystemami zwierzęcymi na Ziemi.”
Istnieje ponad sto rodzajów skamieniałości ediakaru, ale żadnego z nich nigdy nie przypisano z całą pewnością do Ecdysozoa. Odkrycie Uncus pomaga rozwiązać dylemat pochodzenia i szybkiego zróżnicowania linii rodowych ecdysozoa w kambrze. Po raz pierwszy Uncus dostarcza bezpośrednich dowodów na istnienie wczesnych ekdyzozoicznych form życia z prekambru.
Unikalne cechy skamieliny – w tym jej cylindryczny korpus, stały stosunek długości do szerokości, niezwykle sztywna łuska i wyraźne zakrzywione ślady wskazujące na ruchliwość – wskazują na podobieństwa do współczesnych nicieni. Zespół był szczególnie podekscytowany odkryciem śladowych skamieniałości, ponieważ w przeciwieństwie do wielu jego gąbczastych rówieśników, które nie były szczególnie ruchliwe, Uncus był dość aktywny. Dopiero gdy w 2019 r. badacze przenieśli się do innej części stanowiska i odkryli zmianę w składzie maty bakteryjnej, byli w stanie zobaczyć skamieniałości i ślady ekdyzozoanu, które ujawniły ten starożytny gatunek i jego ruchliwość.
„To niezwykłe odkrycie, ponieważ umieszcza ekdysozoany w eonie prekambryjskim, potwierdzając teorię, że ta linia rodowa poprzedzała eksplozję kambryjską” – powiedział Hughes. „Ecdysozoany są tak różnorodne i zajmują tak wiele nisz, że faktyczne zidentyfikowanie wczesnego i zobaczenie, co robią Ecdysozoany, jest po prostu niesamowite”.
Ochrona miejsca historycznego
Park Narodowy Nilpena Ediacara (NENP) to dla Hughesa i zespołu coś więcej niż teren terenowy – od 25 lat jest częścią życia Hughesa i jego rodziny. Po tylu latach pracy Hughes i jego rodzina zbudowali głębokie relacje ze społecznością tubylczą i właścicielami hodowli bydła, którzy sprzedali część swojej ziemi, aby zagospodarować NENP i zachować skamieniałości ediakaru. Hughes i jego zespół bardzo dbają o to, aby nie naruszyć struktury i układu parku, ponieważ z terenu budowy nie wolno usuwać żadnych kamieni.
Z dotacją od NASAudało im się zdobyć skaner laserowy 3D, który zapewnia obrazy w wysokiej rozdzielczości wszystkich odkryć dokonanych w terenie. „Robimy wszystko, co w naszej mocy, aby mieć pewność, że każdy kamień pozostanie na miejscu” – powiedział Hughes. „Jedynym wyjątkiem jest sytuacja, gdy odkryjemy i opiszemy nowy gatunek. Następnie deponujemy holotyp w Muzeum w Australii Południowej. Jest to naprawdę ważne dla naszej etyki pracy, abyśmy nie niszczyli ziemi należącej do rdzennej ludności”.
W przyszłości naukowcy planują wykorzystać dane ze skanu laserowego do zbadania krzywizny i ruchu tego gatunku. „Uncus skamieliny ciała i powiązane skamieniałości śladowe dają nam naprawdę wyjątkową okazję do szczegółowego przyjrzenia się krętości i krzywiźnie w celu modelowania potencjalnej muskulatury tego starożytnego gatunku” – powiedział Hughes. „Co więcej, ponieważ te skamieniałości zachowały się na powierzchniach pokładów kopalnych, możemy zbadać ekologię tego taksonu i spróbować zrozumieć, czy jego rozmieszczenie na dnie morskim może korelować z innym gatunkiem lub szczególnym typem struktury maty mikrobiologicznej”.
Uncus dzaugis został nazwany na cześć Marii, Mateusza i Petera Dzaugisów za ich przeszły i ciągły wkład w prace terenowe w NENP.
Odniesienie: „An Ediacaran bilaterian with an ekdysozoan powinowactwo z Australii Południowej” autorstwa Iana V. Hughesa, Scotta D. Evansa i Mary L. Droser, 18 listopada 2024 r., Aktualna biologia.
DOI: 10.1016/j.cub.2024.10.030