„Nu am mai văzut așa ceva până acum” – O fosilă neobișnuită veche de 550 de milioane de ani rezolvă paradoxul fosilelor

Descoperirea de pionierat a unei fosile de burete marin veche de 550 de milioane de ani oferă noi perspective asupra evoluției bureților și orientează cercetările viitoare pe fosile. Reconstituirea sitului de viață al Helicolossus pe fundul mării Ediacaran. Credit: Yuan Xunlai

Cercetarea oferă noi perspective asupra evoluției timpurii a animalelor.

Cercetătorii conduși de Shuhai Xiao de la Virginia Tech au descoperit o fosilă de burete marin veche de 550 de milioane de ani, evidențiind un decalaj de 160 de milioane de ani în înregistrarea fosilelor. Această fosilă, care sugerează că bureții timpurii nu aveau schelete minerale, oferă noi perspective asupra evoluției unuia dintre cele mai vechi animale și influențează modul în care paleontologii caută bureți antici.

La prima vedere, buretele de mare simplu nu pare a fi o creatură misterioasă. Fara creier. Fără intestin. Nicio problemă, datând de 700 de milioane de ani. Cu toate acestea, fosilele convingătoare de bureți datează de doar aproximativ 540 de milioane de ani, lăsând un decalaj de 160 de milioane de ani în înregistrarea fosilelor.

Într-o lucrare publicată pe 5 iunie în jurnal naturăGeobiologul Virginia Tech Shuhai Xiao și colaboratorii săi au raportat despre un burete marin vechi de 550 de milioane de ani de „ani pierduți” și au sugerat că nici bureții marini mai vechi nu au evoluat încă schelete minerale, oferind noi criterii pentru căutarea fosilelor pierdute.

Misterul dispariției bureților de mare se învârte în jurul unui paradox. Estimările ceasului molecular, care implică măsurarea numărului de mutații genetice care se acumulează în timp, sugerează că bureții trebuie să fi evoluat cu aproximativ 700 de milioane de ani în urmă. Cu toate acestea, nu au fost găsite fosile convingătoare de bureți în roci atât de vechi.

Timp de mulți ani, acest mister a fost subiect de dezbatere în rândul zoologilor și paleontologilor.

Această ultimă descoperire completează arborele genealogic evolutiv al unuia dintre cele mai vechi animale, explicând absența lor evidentă în rocile antice și conectând punctele cu întrebările lui Darwin despre când au evoluat.

Descoperirea de pionierat a lui Xiao

Xiao, numit recent la Academia Națională de Științe, a văzut pentru prima dată fosila în urmă cu cinci ani, când un colaborator i-a trimis o fotografie a unui specimen excavat de-a lungul râului Yangtze din China. „Nu am mai văzut așa ceva până acum”, a spus Xiao, un membru al facultății la Colegiul de Științe. „Aproape imediat, mi-am dat seama că era ceva nou.”

Xiao și colegii săi de la Universitatea din Cambridge și Institutul de Geologie și Paleontologie Nanjing au început să excludă posibilitățile una câte una: fără stropi de mare, fără anemonă de mare și fără corali. Ar putea fi un burete de mare străvechi evaziv, se întrebau ei?

Shuhai Xiao, geobiolog la Virginia Tech, și colegii săi au raportat o fosilă de burete marin veche de 550 de milioane de ani, umplând un gol în arborele genealogic evolutiv al unuia dintre cele mai vechi animale. Fotografie de Spencer Coppage pentru Virginia Tech. Credit: Spencer Coppage pentru Virginia Tech

Într-un studiu anterior publicat în 2019, Xiao și echipa lui au sugerat Bureții timpurii nu au lăsat fosile, deoarece nu au evoluat capacitatea de a genera structurile dure, asemănătoare unor ace, cunoscute sub numele de spicule, care caracterizează bureții marini de astăzi.

Membrii echipei lui Xiao au urmărit evoluția bureților prin înregistrarea fosilelor. Pe măsură ce s-au mutat înapoi în timp, spiculele bureților au devenit mai organice în compoziție și mai puțin mineralizate.

„Dacă extrapolezi, primele creaturi au fost probabil creaturi cu corp moale, cu schelete complet organice și fără minerale”, a spus Xiao. „Dacă acest lucru este adevărat, ei ar fi capabili să supraviețuiască fosilizării doar în condiții foarte speciale, în care fosilizarea rapidă luptă cu descompunerea.”

Mai târziu, în 2019, echipa internațională de cercetare a lui Xiao a găsit o fosilă de burete conservată în astfel de condiții: un strat subțire de rocă carbonatată marine cunoscută pentru a păstra o abundență de animale cu corp moale, inclusiv unele microorganisme. Cele mai vechi animale mobile.

„De cele mai multe ori, acest tip de fosilă se pierde în înregistrarea fosilelor”, a spus Xiao. „Noua descoperire oferă o fereastră către animalele timpurii înainte ca acestea să se dezvolte în părți solide.”

Noi descoperiri de fosile și implicațiile acesteia

Suprafața noii fosile de burete este împânzită cu o serie complexă de cutii obișnuite, fiecare împărțită în cutii mai mici, identice.

„Acest model specific sugerează că bureții noștri de mare fosilizați sunt cel mai strâns legați de o anumită specie. Clasifica „Este făcut din burete de sticlă”, a spus Xiaoping Wang, cercetător postdoctoral la Institutul de Geologie și Paleontologie Nanjing și Universitatea din Cambridge.

Un alt aspect neașteptat al noii fosile de burete este dimensiunea acesteia. „Când căutam fosile timpurii de bureți, mă așteptam să fie foarte mici”, a spus colaboratorul Alex Liu de la Universitatea din Cambridge. „Noua fosilă are o lungime de aproximativ 15 inci și are un plan corporal conic relativ complex, ceea ce provoacă multe dintre așteptările noastre cu privire la apariția bureților timpurii.”

În timp ce fosila umple în câțiva ani lipsă, ea oferă, de asemenea, cercetătorilor îndrumări importante despre cum să caute aceste fosile – care, sperăm, va extinde înțelegerea evoluției timpurii a animalelor mai târziu.

„Descoperirea sugerează că primii bureți ar fi putut fi spongioși, dar nu sticloși”, a spus Xiao. „Știm acum că trebuie să ne lărgim viziunea atunci când căutăm bureți timpurii.”

Referință: „A Sponge Fauna from the Late Ediacaran Crown Group” de Xiaoping Wang, Alexander J. Liu, Zhi Chen, Chengxi Wu, Yarong Liu, Bin Wan, Qi Pang, Quanming Zhou, Shunlai Yuan și Shuhai Xiao, 5 iunie 2024, natură.
DOI: 10.1038/s41586-024-07520-y