Fosile vechi de 500 de milioane de ani rezolvă un mister vechi de secole în evoluția vieții pe Pământ

Reconstituirea artistică a Gangtoucunia aspera așa cum ar fi apărut în viață pe fundul mării din Cambrian, acum aproximativ 514 milioane de ani. O parte din scheletul individului din prim-plan este îndepărtată pentru a arăta tumora moale din schelet. Credit: Reconstrucție de Xiaodong Wang

Oamenii de știință au reușit în sfârșit să rezolve un mister vechi de secole în evoluția vieții pe Pământ, dezvăluind cum arătau primele animale care au făcut schelete. Această descoperire a fost posibilă datorită colecției de fosile excepțional de bine conservate care au fost descoperite în estul provinciei Yunnan, China. Rezultatele cercetării au fost publicate pe 2 noiembrie în revista științifică Proceedings of the Royal Society B.

În timpul unui eveniment numit Explozia Cambriană în urmă cu aproximativ 550-520 de milioane de ani, primele animale care au construit schelete dure și puternice au apărut dintr-o dată în înregistrarea fosilelor într-o clipi de ochi geologic. Multe dintre aceste fosile timpurii sunt simple tuburi goale, cu lungime de la câțiva milimetri la câțiva centimetri. Cu toate acestea, tipul de animal care a făcut aceste schelete a fost aproape complet necunoscut, deoarece le lipsește conservarea părților moi necesare pentru a le identifica ca aparținând unor grupuri majore de animale încă în viață astăzi.

Specimenul fosil (stânga) și diagrama schematică (dreapta) de Gangtoconia aspera au conservat țesuturi moi, inclusiv intestin și tentacule. Credit: Luke Parry și Guangxu Zhang

Patru mostre de Gangtokonya aspera Cu țesuturile moi intacte, inclusiv intestinele și părțile bucale, a fost inclusă în noul grup de 514 milioane de ani de fosile. Acestea dezvăluie că această specie avea o gură înconjurată de un inel de gheare netede, neramificate, de aproximativ 5 mm (0,2 inchi) lungime. Este probabil că acestea au fost folosite pentru a înțepa și captura prada, cum ar fi artropodele mici. Săpăturile arată, de asemenea, că Gangtokunya Avea un intestin orb (deschis doar la un capăt), împărțit în cavități interne, umplând lungimea tubului.

Aceste caracteristici se găsesc astăzi doar la meduzele moderne, anemonele și rudele lor (cunoscute sub numele de cnidari), organisme ale căror părți moi sunt extrem de rare în evidența fosilă. Studiul a arătat că aceste animale simple au fost printre primele care au construit schelete solide care alcătuiesc o mare parte din înregistrările fosile cunoscute.

Potrivit cercetătorilor, Gangtokunya Ar fi arătat asemănător cu o meduză scifozoare modernă, cu o structură tubulară rigidă fixată pe un substrat de bază. Gura tentaculului s-a extins în afara tubului, dar s-ar fi putut retrage în interiorul tubului pentru a evita prădătorii. Spre deosebire de polipii meduzelor vii, tubul Gangtokunya Fabricat din fosfat de calciu, un mineral dur care formează dinții și oasele noastre. Utilizarea acestor materiale pentru a construi schelete a devenit mai rară în rândul animalelor de-a lungul timpului.

Un prim-plan al gurii Tokunia aspera a Gang care arată tentaculele care ar fi putut fi folosite pentru a prinde prada. Credit: Luke Parry și Guangxu Zhang

Autorul corespondent Dr. Luke Barry, Departamentul de Științe Pământului,[{” 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