„Całkowicie inny” – odkrycie dziwnego ślimaka liczącego 514 milionów lat zmienia nasze rozumienie organizmów morskich

Naukowcy odkryli Czechania Aculitastarożytny mięczak sprzed 500 milionów lat, żyjący w prowincji Yunnan w Chinach. W odróżnieniu od współczesnych mięczaków, Czeczeński Brakowało mu muszli i było pokryte chitynowymi kolcami. Odkrycie to zapewnia unikalny wgląd w wczesną ewolucję mięczaków, sugerując obecność opancerzonego, przypominającego ślimaka przodka przed rozwinięciem się muszli. Powyższy obrazek przedstawia pełną próbkę Czechania Aculita Widziane od strony grzbietowej (górnej) (po lewej). Ciernie pokrywają ciało Schiania aculeata (po prawej). Prawa autorskie: J Zhang/L Barry

Nowo odkryta skamielina Czechania Aculitawczesny mięczak bez muszli, ale pokryty ochronnymi kolcami, dostarcza nowego wglądu w ewolucję mięczaków i wskazuje na prymitywną formę przypominającą ślimaka w kambrze.

Naukowcy odkryli coś nowego Klasyfikować Mięczak żyjący 500 milionów lat temu. Nowa skamielina, tzw Czechania Aculita, Ujawnia, że ​​najbardziej prymitywnymi mięczakami były płaskie, pozbawione skorupy ślimaki pokryte ochronną kolczastą zbroją. Wyniki opublikowano niedawno w czasopiśmie nauki.

Ujawnianie życia mięczaków w czasach prehistorycznych

Czechania Aculita We wschodniej prowincji Yunnan w południowych Chinach odkryto wyjątkowo dobrze zachowane skamieniałości, które pochodzą z okresu geologicznego zwanego wczesnym kambrem, około 514 milionów lat temu. Czeczeński Wszystkie mają zaledwie kilka centymetrów długości i są pokryte małymi kolczastymi szyszkami (sclerenches) wykonanymi z chityny, substancji występującej również w muszlach współczesnych krabów, owadów i niektórych grzybów.

Okazy zachowane do góry nogami pokazują, że dolna część zwierzęcia była naga i miała muskularną stopę podobną do stopy ślimaka. Czeczeński Ten typ mięczaków mógł pełzać po dnie morskim ponad pół miliarda lat temu. W przeciwieństwie do większości mięczaków, Czeczeński Nie miał skorupy pokrywającej ciało, co wskazuje, że reprezentuje bardzo wczesny etap ewolucji mięczaków.

Stożkowe kolce pokrywające ciało Schiania aculita (po lewej). Obraz z mikroskopu elektronowego przedstawiający kolec stożkowy, przedstawiający zachowane wewnątrz mikroskopijne kanały (po prawej). Prawa autorskie: J Zhang/L Barry

Współczesne mięczaki mają oszałamiającą gamę form, w tym ślimaki, ostrygi, a nawet bardzo inteligentne grupy, takie jak kalmary i ośmiornice. Ta różnorodność mięczaków ewoluowała bardzo szybko, dawno temu, podczas wydarzenia znanego jako eksplozja kambryjska, kiedy wszystkie główne grupy zwierząt szybko się różnicowały. Ten szybki okres zmian ewolucyjnych oznacza, że ​​pozostało tylko kilka skamieniałości dających początek wczesnej ewolucji mięczaków.

„Próba odkrycia, jak wyglądał wspólny przodek zwierząt tak odmiennych jak kalmary i ostrygi, stanowi poważne wyzwanie dla biologów ewolucyjnych i paleontologów – wyzwania, którego nie można rozwiązać poprzez badanie wyłącznie gatunków żyjących obecnie. Czeczeński „To daje nam wyjątkowe spojrzenie na okres ewolucji mięczaków, w którym mamy bardzo niewiele skamieniałości, i mówi nam, że najwcześniejszymi przodkami mięczaków były mięczaki kolczaste opancerzone, zanim wyewoluowały muszle, które widzimy u współczesnych ślimaków i ostryg” – stwierdził korespondent. autor Profesor nadzwyczajny Luke Parry, Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Oksfordzki.

Artystyczna rekonstrukcja rośliny Chesania aculeata tak, jak wyglądałaby w rzeczywistości, oglądana z góry, z boku i z dołu (od lewej do prawej). Źródło obrazu: M. Cawthorn

Szczegółowa analiza struktury Czeczenii

Ponieważ ciało Czeczeński Kości były bardzo miękkie i składały się z tkanek, które zwykle nie są zachowane w zapisie kopalnym, a okazy były trudne do zbadania, ponieważ wiele okazów było słabo zachowanych.

„Na początku myślałem, że skamieniałości, które były wielkości tylko mojego kciuka, nie są niczym niezwykłym” – powiedział pierwszy autor Guangxu Zhang, niedawny doktorant na Uniwersytecie Yunnan w Chinach, który odkrył te okazy. „Ale potem zobaczyłem je przez szkło powiększające szkła, które wyglądały dziwnie, kolczaste i zupełnie inne od wszystkich innych skamieniałości.” „Początkowo nazwałem to „plastikową torbą”, ponieważ wyglądało jak mała spleśniała plastikowa torba. Kiedy znalazłem więcej tych skamieniałości i przeanalizowałem je w laboratorium, Zdałem sobie sprawę, że to mięczaki.

Barry dodał: „Znaleźliśmy mikroskopijne szczegóły w stożkowych kolcach pokrywających ciało Czeczeński „Te informacje pokazują, w jaki sposób były wydzielane za życia. Tego typu informacje są niezwykle rzadkie, nawet w przypadku wyjątkowo dobrze zachowanych skamieniałości”.

kręgosłup Czeczeński Obrazy te przedstawiają wewnętrzny system kanałów o średnicy mniejszej niż jedna setna milimetra. Cechy te pokazują, że szyszki były wydzielane u podstawy przez mikrokosmki, małe wypustki komórek, które zwiększają powierzchnię, podobnie jak w naszych jelitach, gdzie pomagają wchłaniać pokarm.

Ewolucyjne spostrzeżenia ze skamieniałości czeczeńskich

Ta metoda wydzielania twardych części jest podobna do naturalnej drukarki 3D, umożliwiając wielu bezkręgowcom wydzielanie twardych części o szerokiej gamie form i funkcji, od zapewniania obrony po ułatwianie ruchu.

Wiadomo, że niektóre współczesne mięczaki (takie jak chitony) występują twarde kolce i włosie, ale są one zbudowane z mineralnego węglanu wapnia, a nie z organicznej chityny, jak w przypadku Czeczeński. Podobne organiczne włókna chitynowe występują u mniej znanych grup zwierząt, takich jak ramienionogi i glony, które wraz z mięczakami i pierścienicami (dżdżownicami i ich krewnymi) tworzą grupę Laphotrochozoa.

Barry dodał:Czeczeński Mówi nam, że kolce i kolce, które widzimy dziś u chitonów i mięczaków ablachoforowych, w rzeczywistości wyewoluowały z organicznych twardych struktur, takich jak te występujące w pierścienicach. Zwierzęta te dziś bardzo się od siebie różnią, dlatego skamieliny m.in Czeczeński Opowiedz nam, jak wyglądały w odległej przeszłości, wkrótce po tym, jak oddzieliły się od swoich wspólnych przodków.

Współautor Jacob Venter w Uniwersytet w Bristolu Powiedział: „Dzisiejsze mięczaki są niezwykle zróżnicowane i bardzo szybko się zróżnicowały podczas eksplozji kambryjskiej, co oznacza, że ​​mamy trudności z odtworzeniem ich wczesnej historii ewolucyjnej. Wiemy, że wspólny przodek wszystkich żyjących obecnie mięczaków miał jedną muszlę, a zatem Czeczeński Mówi nam o bardzo wczesnym etapie ewolucji mięczaków, zanim wyewoluowała muszla.

Współautorka Xiaoya Ma (z Uniwersytetu w Yunnan i Uniwersytetu w Exeter) powiedziała: „To nowe odkrycie podkreśla bogactwo wczesnych skamieniałości zwierzęcych zachowanych w skałach kambryjskich w prowincji Yunnan rzadkie znaleziska mówią nam wiele o tych różnych zwierzętach.

Odniesienie: „Kambryjskie mięczaki kolczaste i ich głębokie podobieństwo do sklerocji” Guangxu Zhang, Luque A. Barry, Jacob Vinther i Xiaoya Ma, 1 sierpnia 2024 r., nauki.
DOI: 10.1126/science.ado0059