Фосили стари 500 милиона година решавају вековну мистерију у еволуцији живота на Земљи

Уметничка реконструкција Гангтоуцуниа аспера како би се појавила у животу на камбријском морском дну, пре око 514 милиона година. Део скелета појединца у првом плану је уклоњен да би се приказао меки тумор унутар скелета. Заслуге: Реконструкција Сјаодонг Ванга

Научници су коначно успели да реше вековну мистерију еволуције живота на Земљи, откривајући како су изгледале прве животиње које су правиле скелете. Ово откриће омогућила је изузетно добро очувана збирка фосила који су откривени у источној провинцији Јунан у Кини. Резултати истраживања објављени су 2. новембра у научном часопису Зборник радова Краљевског друштва Б.

Током догађаја названог Камбријска експлозија пре око 550-520 милиона година, прве животиње које су изградиле чврсте, снажне скелете изненада су се појавиле у фосилном запису у трептају геолошког ока. Многи од ових раних фосила су једноставне шупље цеви дужине од неколико милиметара до неколико центиметара. Међутим, врста животиње која је направила ове скелете била је скоро потпуно непозната, јер им недостаје очување меких делова потребних да би се идентификовали као припадници главних група животиња које су и данас живе.

Фосилни примерак (лево) и шематски дијаграм (десно) Гангтоцониа аспера очувана су мека ткива, укључујући црева и пипке. Заслуге: Лук Парри и Гуангку Зханг

Четири узорка Гангтокониа аспера Са још нетакнутим меким ткивима, укључујући црева и делове уста, укључен је у нову групу од 514 милиона година фосила. Они откривају да је ова врста имала уста окружена прстеном глатких, неразгранатих канџи дужине око 5 мм (0,2 ин). Вероватно су коришћени за убод и хватање плена, као што су мали зглавкари. То показују и ископавања Гангтокуња Имао је слепо црево (отворено само на једном крају), подељено на унутрашње шупљине, испуњавајући дужину цеви.

Ове особине се данас налазе само код савремених медуза, анемона и њихових сродника (познатих као цнидари), организама чији су мекани делови изузетно ретки у фосилним записима. Студија је показала да су ове једноставне животиње међу првима изградиле чврсте скелете који чине велики део познатог фосилног записа.

Према истраживачима, Гангтокуња Изгледало би слично модерној сцифозојској медузи, са крутом цевастом структуром причвршћеном за основну подлогу. Уста пипака су се ширила из цеви, али су се могла увући у цев да би избегли предаторе. За разлику од полипа живих медуза, цев Гангтокуња Направљен од калцијум фосфата, тврдог минерала који чини наше зубе и кости. Употреба ових материјала за изградњу скелета је временом постала ређа међу животињама.

Поглед изблиза на уста Ганг’с Туцониа аспера који показује пипке који су се могли користити за хватање плена. Заслуге: Лук Парри и Гуангку Зханг

Дописни аутор др. Лук Бери, Одељење за науке о Земљи,[{“ attribute=““>University of Oxford, said: “This really is a one-in-million discovery. These mysterious tubes are often found in groups of hundreds of individuals, but until now they have been regarded as ‘problematic’ fossils, because we had no way of classifying them. Thanks to these extraordinary new specimens, a key piece of the evolutionary puzzle has been put firmly in place.”

The new specimens clearly demonstrate that Gangtoucunia was not related to annelid worms (earthworms, polychaetes and their relatives) as had been previously suggested for similar fossils. It is now clear that Gangtoucunia’s body had a smooth exterior and a gut partitioned longitudinally, whereas annelids have segmented bodies with transverse partitioning of the body.

The fossil was found at a site in the Gaoloufang section in Kunming, eastern Yunnan Province, China. Here, anaerobic (oxygen-poor) conditions limit the presence of bacteria that normally degrade soft tissues in fossils.

Fossil specimen of Gangtoucunia aspera preserving soft tissues, including the gut and tentacles (left and middle). The drawing at the right illustrates the visible anatomical features in the fossil specimens. Credit: Luke Parry and Guangxu Zhang

PhD student Guangxu Zhang, who collected and discovered the specimens, said: “The first time I discovered the pink soft tissue on top of a Gangtoucunia tube, I was surprised and confused about what they were. In the following month, I found three more specimens with soft tissue preservation, which was very exciting and made me rethink the affinity of Gangtoucunia. The soft tissue of Gangtoucunia, particularly the tentacles, reveals that it is certainly not a priapulid-like worm as previous studies suggested, but more like a coral, and then I realised that it is a cnidarian.”

Although the fossil clearly shows that Gangtoucunia was a primitive jellyfish, this doesn’t rule out the possibility that other early tube-fossil species looked very different. From Cambrian rocks in Yunnan province, the research team has previously found well-preserved tube fossils that could be identified as priapulids (marine worms), lobopodians (worms with paired legs, closely related to arthropods today), and annelids.

Co-corresponding author Xiaoya Ma (Yunnan University and University of Exeter) said: “A tubicolous mode of life seems to have become increasingly common in the Cambrian, which might be an adaptive response to increasing predation pressure in the early Cambrian. This study demonstrates that exceptional soft-tissue preservation is crucial for us to understand these ancient animals.”

Reference: “Exceptional soft tissue preservation reveals a cnidarian affinity for a Cambrian phosphatic tubicolous enigma” by Guangxu Zhang, Luke A. Parry, Jakob Vinther and Xiaoya Ma, 2 November 2022, Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences.
DOI: 10.1098/rspb.2022.1623