500 milyon yıllık fosiller, Dünya’daki yaşamın evriminde asırlık bir gizemi çözüyor

Sanatçının Gangtoucunia aspera’yı, yaklaşık 514 milyon yıl önce Kambriyen deniz tabanındaki yaşamda ortaya çıkacak şekilde yeniden inşası. Bireyin ön plandaki iskeletinin bir kısmı, iskelet içindeki yumuşak tümörü göstermek için çıkarılır. Kredi bilgileri: Xiaodong Wang tarafından yeniden yapılanma

Bilim adamları nihayet, dünyadaki yaşamın evriminde asırlık bir gizemi çözerek, iskelet yapan ilk hayvanların neye benzediğini ortaya çıkardılar. Bu keşif, Çin’in doğusundaki Yunnan Eyaletinde keşfedilen olağanüstü iyi korunmuş fosil koleksiyonu sayesinde mümkün oldu. Araştırmanın sonuçları 2 Kasım’da bilimsel dergide yayınlandı. Royal Society B’nin Bildirileri.

Yaklaşık 550-520 milyon yıl önce Kambriyen Patlaması adı verilen bir olay sırasında, sert, güçlü iskeletler oluşturan ilk hayvanlar, jeolojik göz açıp kapayıncaya kadar fosil kayıtlarında aniden ortaya çıktı. Bu erken fosillerin çoğu, uzunlukları birkaç milimetreden birkaç santimetreye kadar değişen basit içi boş tüplerdir. Bununla birlikte, bu iskeletleri yapan hayvanın türü neredeyse tamamen bilinmiyordu, çünkü bugün hala hayatta olan büyük hayvan gruplarına ait olduklarını tanımlamak için gereken yumuşak kısımların korunmasından yoksundular.

Gangtoconia aspera’nın fosil örneği (solda) ve şematik diyagramı (sağda), bağırsak ve dokunaçlar da dahil olmak üzere yumuşak dokuları korumuştur. Kredi: Luke Parry ve Guangxu Zhang

dört örnek Gangtokonya aspera Bağırsaklar ve ağız kısımları da dahil olmak üzere yumuşak dokuları hala bozulmadan, 514 milyon yıllık yeni fosil grubuna dahil edildi. Bunlar, bu türün, yaklaşık 5 mm (0,2 inç) uzunluğunda pürüzsüz, dallanmamış pençelerden oluşan bir halka ile çevrili bir ağza sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Bunların, küçük eklembacaklılar gibi avları sokmak ve yakalamak için kullanılmış olmaları muhtemeldir. Kazılar da gösteriyor ki Gangtokunya Tüpün uzunluğunu dolduran iç boşluklara bölünmüş kör bir bağırsağı (sadece bir ucunda açık) vardı.

Bu özellikler bugün sadece modern denizanalarında, anemonlarda ve onların akrabalarında (cnidarians olarak bilinir), yumuşak kısımları fosil kayıtlarında son derece nadir bulunan organizmalarda bulunur. Çalışma, bu basit hayvanların, bilinen fosil kayıtlarının çoğunu oluşturan sağlam iskeletleri ilk oluşturanlar arasında olduğunu gösterdi.

Araştırmacılara göre, Gangtokunya Temel bir alt tabakaya sabitlenmiş sert boru şeklinde bir yapıya sahip modern bir scyphozoan denizanasına benzer görünüyordu. Dokunacın ağzı borudan dışarı uzadı, ancak yırtıcılardan kaçınmak için borunun içine geri çekilebilirdi. Canlı denizanasının poliplerinden farklı olarak tüp Gangtokunya Dişlerimizi ve kemiklerimizi oluşturan sert bir mineral olan kalsiyum fosfattan yapılmıştır. Bu malzemelerin iskelet oluşturmak için kullanımı zamanla hayvanlar arasında daha nadir hale geldi.

Çetenin Tokonia aspera ağzının, avı yakalamak için kullanılmış olabilecek dokunaçları gösteren yakından görünümü. Kredi: Luke Parry ve Guangxu Zhang

Sorumlu yazar Dr. Luke Barry, Yer Bilimleri Bölümü,[{” 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