‘Daha önce hiç böyle bir şey görmemiştim’ – 550 milyon yıllık olağandışı fosil, fosil paradoksunu çözüyor

Araştırma, hayvanların erken evrimine dair yeni bilgiler sağlıyor.

Virginia Tech’ten Shuhai Xiao liderliğindeki araştırmacılar, fosil kayıtlarında 160 milyon yıllık bir boşluğa dikkat çeken 550 milyon yıllık bir deniz süngeri fosili keşfetti. İlk süngerlerin mineral iskeletlerden yoksun olduğunu öne süren bu fosil, en eski hayvanlardan birinin evrimine yeni bakış açıları sağlıyor ve paleontologların antik süngerleri nasıl aradıklarını etkiliyor.

Basit deniz süngeri ilk bakışta gizemli bir canlıya benzemiyor. Beyin yok. Bağırsak yok. 700 milyon yıl öncesine dayanması sorun değil. Ancak inandırıcı sünger fosilleri yalnızca 540 milyon yıl öncesine dayanıyor ve fosil kayıtlarında 160 milyon yıllık bir boşluk bırakıyor.

5 Haziran’da dergide yayınlanan bir makalede doğaVirginia Tech jeobiyoloğu Shuhai Xiao ve çalışma arkadaşları, 550 milyon yıllık “kayıp yıllar”a ait bir deniz süngeri hakkında rapor verdi ve daha eski deniz süngerlerinin bile henüz mineral iskeletler geliştirmediğini öne sürerek, kayıp fosilleri aramak için yeni kriterler sağladı.

Deniz süngerlerinin ortadan kaybolmasının gizemi bir paradoks etrafında dönüyor. Zaman içinde biriken genetik mutasyonların sayısını ölçmeyi içeren moleküler saat tahminleri, süngerlerin yaklaşık 700 milyon yıl önce evrimleşmiş olması gerektiğini öne sürüyor. Ancak bu kadar eski kayalarda ikna edici sünger fosillerine rastlanmamıştır.

Uzun yıllardır bu gizem zoologlar ve paleontologlar arasında tartışma konusu olmuştur.

Bu son keşif, en eski hayvanlardan birinin evrimsel soy ağacını dolduruyor, antik kayalarda bu hayvanların göze çarpan yokluğunu açıklıyor ve noktaları Darwin’in ne zaman evrimleştikleri hakkındaki sorularıyla birleştiriyor.

Xiao’nun öncü keşfi

Yakın zamanda Ulusal Bilimler Akademisi’ne atanan Xiao, fosili ilk kez beş yıl önce, bir işbirlikçinin kendisine Çin’deki Yangtze Nehri boyunca kazılan bir örneğin fotoğrafını göndermesiyle gördü. Bilim Koleji’nde öğretim üyesi olan Xiao, “Daha önce hiç böyle bir şey görmemiştim” dedi. “Neredeyse hemen, bunun yeni bir şey olduğunu fark ettim.”

Cambridge Üniversitesi ile Nanjing Jeoloji ve Paleontoloji Enstitüsü’nden Xiao ve meslektaşları, olasılıkları tek tek elemeye başladı: deniz fışkırtması, deniz anemonu ve mercan olmaması. Bunun bulunması zor bir antik deniz süngeri olabileceğini merak ettiler.

Virginia Tech’ten jeobiyolog Shuhai Xiao ve meslektaşları, en eski hayvanlardan birinin evrimsel aile ağacındaki bir boşluğu dolduran 550 milyon yıllık bir deniz süngeri fosili bildirdi. Fotoğraf: Virginia Tech adına Spencer Coppage. Kredi bilgileri: Virginia Tech için Spencer Coppage

2019 yılında yayınlanan daha önceki bir çalışmada, Xiao ve ekibi önerdi İlk süngerler fosil bırakmadı çünkü günümüzün deniz süngerlerini karakterize eden, spikül olarak bilinen sert, iğneye benzer yapıları oluşturma yeteneğini geliştirmediler.

Xiao’nun ekibinin üyeleri süngerlerin evrimini fosil kayıtlarından takip etti. Zamanda geriye doğru gidildikçe süngerin spikülleri bileşim açısından daha organik hale geldi ve daha az mineralleşti.

Xiao, “Eğer bir tahminde bulunursanız, ilk canlılar muhtemelen tamamen organik iskeletlere sahip ve hiçbir mineral içermeyen yumuşak vücutlu yaratıklardı” dedi. “Eğer bu doğruysa, fosilleşmeden ancak hızlı fosilleşmenin ayrışmaya üstün geldiği çok özel koşullar altında hayatta kalabilirler.”

2019’un sonlarında, Xiao’nun uluslararası araştırma ekibi bu koşullarda korunmuş bir sünger fosili buldu: Bazı mikroorganizmalar da dahil olmak üzere çok sayıda yumuşak gövdeli hayvanı koruduğu bilinen ince bir deniz karbonat kayası tabakası. En eski hareketli hayvanlar.

Xiao, “Çoğu zaman bu tür fosiller fosil kayıtlarında kayboluyor” dedi. “Yeni keşif, erken dönem hayvanlara katı parçalara dönüşmeden önce bir pencere sağlıyor.”

Yeni fosil keşfi ve sonuçları

Yeni sünger fosilinin yüzeyi, her biri daha küçük, aynı kutulara bölünmüş, karmaşık bir dizi düzenli kutuyla süslenmiştir.

“Bu özel model, fosilleşmiş deniz süngerlerimizin belirli bir türle çok yakından akraba olduğunu gösteriyor.” Sınıflandırmak Nanjing Jeoloji ve Paleontoloji Enstitüsü ile Cambridge Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan Xiaoping Wang, “Cam süngerden yapılmış” dedi.

Yeni sünger fosilinin beklenmedik bir özelliği de büyüklüğü. Cambridge Üniversitesi’nden çalışma arkadaşı Alex Liu, “Erken dönem sünger fosillerini ararken bunların çok küçük olmasını bekliyordum” dedi. “Yeni fosil yaklaşık 15 inç uzunluğunda ve nispeten karmaşık konik bir gövde planına sahip, bu da erken dönem süngerlerin ortaya çıkışıyla ilgili beklentilerimizin çoğuna meydan okuyor.”

Fosil bazı eksik yılları doldururken, aynı zamanda araştırmacılara bu fosilleri nasıl arayacakları konusunda da önemli bir rehberlik sağlıyor. Bu da ileride erken hayvan evrimi anlayışını genişletecek.

Xiao, “Bu keşif, ilk süngerlerin süngerimsi olabileceğini ancak camsı olmadığını gösteriyor” dedi. “Artık erken süngerleri ararken bakış açımızı genişletmemiz gerektiğini biliyoruz.”

Referans: “Geç Ediacaran Taç Grubundan Bir Sünger Faunası”, Xiaoping Wang, Alexander J. Liu, Zhi Chen, Chengxi Wu, Yarong Liu, Bin Wan, Qi Pang, Quanming Zhou, Shunlai Yuan ve Shuhai Xiao, 5 Haziran 2024, doğa.
DOI: 10.1038/s41586-024-07520-y