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

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