Ένα πλάσμα που τα απολιθώματα του διατηρήθηκαν για 518 εκατομμύρια χρόνια υποδεικνύει ότι η οικογένεια των αστερίων με πλοκάμια αμφισβητώντας την επί μακρόν αποδεκτή εικόνα για τον αρχαιότερο πρόγονο της.
Τα απολιθώματα που ανακαλύφθηκαν στη νοτιοδυτική Κίνα δείχνουν ότι ένα ζώο που ονομάζεται Yujingia glutenotunica έζησε κοντά στις εξελικτικές ρίζες των αμβουλακραρίων (Ambulacraria) της ομάδας που περιλαμβάνει τους αστερίες, τους αχινούς αλλά και τους εντεροσκώληκες.
Η ανατομία του αμφισβητεί την παλαιότερη και επί μακρόν επικρατούσα άποψη ότι ο κοινός τους πρόγονος ήταν ένα σκωληκόμορφο ζώο που ζούσε μέσα σε λαγούμια στον πυθμένα και φιλτράριζε την τροφή του μέσω του φάρυγγα και των βραγχιακών ανοιγμάτων του.
Η διεθνής ομάδα, στην οποία συμμετείχαν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και το Northwest University της Κίνας δημοσίευσε τα ευρήματα στην επιθεώρηση «Current Biology». Η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει να εξηγηθεί πώς συγγενικά ζώα ανέπτυξαν τόσο διαφορετικά σώματα, όπως αυτά των αστεριών της θάλασσας, των σκωλήκων και των ανθρώπων.
Ένα μαλακό σώμα διατηρημένο στην πέτρα
Το Yujingia έζησε κατά τη διάρκεια της Κάμβριας έκρηξης, όταν οι περισσότερες μεγάλες ομάδες ζώων εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στο αρχείο των απολιθωμάτων. Μεγάλο μέρος των στοιχείων από αυτή την περίοδο προέρχεται από πλάσματα με σκληρά κελύφη ή σκελετούς. Τα μαλακά σώματα συνήθως αποσυντίθεντο προτού προλάβουν να αφήσουν τόσο λεπτομερή αποτυπώματα.
Οι σχιστόλιθοι Maotianshan στην επαρχία Γιουνάν της Κίνας προσφέρουν ένα σπάνιο παράθυρο σε αυτή την κατά τα άλλα χαμένη ιστορία. Οι συνθήκες εκεί διατήρησαν τα σώματα, τα έντερα και τα εξαρτήματα του Yujingia, προσφέροντας σπάνια παραδείγματα πρώιμων αμβουλακραρίων χωρίς ορυκτοποιημένους σκελετούς. Τα δείγματα έχουν μήκος από 8 έως 22 χιλιοστά.
Τα δύο σύνολα εξαρτημάτων αποκαλύπτουν τον τρόπο με τον οποίο πιθανότατα ζούσαν αυτά τα ζώα. Πλοκάμια που έμοιαζαν με φτερά συνέλεγαν οργανικά σωματίδια αιωρούμενα στο νερό, ενώ ένα δεύτερο σύνολο πιθανότατα τα συγκρατούσε προσωρινά πάνω στον πυθμένα της θάλασσας. Αν και περνούσαν χρόνο προσκολλημένα στον πυθμένα, πιθανότατα μπορούσαν να μετακινούνται σε κάποιο βαθμό.
«Το ζώο έχει ένα επιμήκες, μπουκαλοειδές σχήμα, με πλοκάμια που εκτείνονται πάνω από ένα στρογγυλεμένο κάτω μέρος του σώματος», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας. Το περίγραμμά του μοιάζει πολύ με το τελετουργικό αγγείο, ή yujingping, της παραδοσιακής κινεζικής κουλτούρας το οποίο ενέπνευσε το όνομα του γένους Yujingia. Όλα τα δείγματα διατηρούν ξεκάθαρα μια ωχρή, αρχική μεμβράνη που περιβάλλει τη σπλαχνική μάζα. Η μαλακή, ζελατινώδης εμφάνισή του είναι το πιο άμεσα αναγνωρίσιμο χαρακτηριστικό του είδους και ενέπνευσε το όνομα του είδους» λέει ο Κάιγιουε από το Northwest University της Κίνας.
Επανεξετάζοντας τον πρόγονο των αστεριών της θάλασσας
Τα Ambulacraria, τα οποία ταξινομήθηκαν για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1880, αποτελούν έναν από τους δύο μεγάλους κλάδους των δευτεροστόμιων ζώων (Deuterostomia). Περιλαμβάνουν τα εχινόδερμα, όπως οι αστερίες και οι αχινοί, καθώς και τα ημιχορδωτά, όπως τα εντερόσκωληκα. Ο άλλος μεγάλος κλάδος, τα χορδωτά, περιλαμβάνει τους ανθρώπους.
Η ανακατασκευή της μορφής του αρχαίου προγόνου των αμβουλακραρίων βοηθά τους ερευνητές να κατανοήσουν πώς αυτές οι εξελικτικές γραμμές ανέπτυξαν διαφορετικά σώματα και διαφορετικούς τρόπους διατροφής.
«Υπήρχε η τάση να θεωρούμε ότι ο τελευταίος κοινός πρόγονος των αμβουλακραρίων έμοιαζε περισσότερο με ένα σκουλήκι που ζούσε μέσα σε λαγούμι στον πυθμένα της θάλασσας και φιλτράριζε την τροφή του από το νερό. Αυτό το νέο απολίθωμα υποδεικνύει, αντίθετα, ότι ο κοινός πρόγονος των αμβουλακραρίων μπορεί στην πραγματικότητα να τρεφόταν με πλοκάμια και ίσως έμοιαζε περισσότερο με τους αστερίες και τους συγγενείς τους. Η πενταπλή ακτινωτή συμμετρία των αστεριών της θάλασσας και των συγγενών τους, και τα αμφίπλευρα συμμετρικά, σκωληκόμορφα σώματα των εντερόσκωληκων και των συγγενών τους, αποτελούσαν μέχρι τώρα ένα μικρό μυστήριο» δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Δρ. Τζιοβάνι Μουζίνι από το Τμήμα Επιστημών της Γης του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ.
Αναζητώντας έναν χαμένο εξελικτικό κρίκο
Για να τοποθετήσουν το Yujingia στο εξελικτικό γενεαλογικό δέντρο των ζώων οι ερευνητές δημιούργησαν μια βάση δεδομένων με 505 ανατομικά χαρακτηριστικά από 100 ζωντανά και εξαφανισμένα ταξινομικά σύνολα. Χρησιμοποίησαν Μπεϋζιανή φυλογενετική ανακατασκευή, μια στατιστική μέθοδο που αξιολογεί πιθανές εξελικτικές σχέσεις με βάση κοινά χαρακτηριστικά.
Τα αποτελέσματα τοποθέτησαν το Yujingia πιο κοντά στον τελευταίο κοινό πρόγονο των σημερινών αμβουλακραρίων από ό,τι τα απολιθώματα που είχαν περιγραφεί προηγουμένως. Ωστόσο, η ανάλυση δεν το χαρακτηρίζει ως τον ίδιο τον πρόγονο· το αναγνωρίζει ως έναν ιδιαίτερα κατατοπιστικό συγγενή που βρίσκεται κοντά σε εκείνον τον προγονικό κλάδο.
Ο συνδυασμός χαρακτηριστικών του συνδέει τα ζώα της πρώιμης Κάμβριας περιόδου που διέθεταν πλοκάμια με τις εξελικτικές γραμμές που οδήγησαν στα σύγχρονα ημιχορδωτά και εχινόδερμα. Υποδεικνύει επίσης ότι ένα πολύπλοκο σύστημα διατροφής είχε εξελιχθεί πριν από την απόκτηση του σκληρού σκελετού και άλλων εξειδικευμένων χαρακτηριστικών από τα εχινόδερμα.
«Το πώς διαχωρίστηκαν οι μεγάλες ομάδες των δευτεροστόμιων κατά την Κάμβρια έκρηξη είναι ένα από τα κεντρικά ερωτήματα στην εξέλιξη των ζώων» δήλωσε ο συν-συγγραφέας Degan Shu επίσης από το Northwest University.
«Το Yujingia βοηθά να συνδεθούν τα πρωτόγονα ζώα με πλοκάμια που ζούσαν στον πυθμένα της θάλασσας με τα σύγχρονα εχινόδερμα και ημιχορδωτά. Προσφέρει έναν νέο τρόπο κατανόησης της βαθιάς μετάβασης από τη διμερή συμμετρία στο πενταπλό ακτινωτό σχέδιο σώματος των εχινόδερμων και προσθέτει ένα σημαντικό απολίθωμα σε ένα κρίσιμο κενό του πρώιμου δέντρου της ζωής των ζώων».
Πώς η διατροφή μπορεί να διαμόρφωσε τα σώματα των ζώων
Τα απολιθώματα προσφέρουν επίσης έναν τρόπο σύνδεσης της ανατομίας με τον τρόπο ζωής. Ένα ζώο που συλλέγει σωματίδια τροφής καθώς παραμένει προσκολλημένο στον πυθμένα αντιμετωπίζει διαφορετικές απαιτήσεις από ένα ζώο που μετακινείται στο περιβάλλον του αναζητώντας τροφή. Με την πάροδο του εξελικτικού χρόνου, αυτές οι διαφορετικές απαιτήσεις θα μπορούσαν να ευνοήσουν την ανάπτυξη πολύ διαφορετικών δομών.
«Μας δείχνει πώς η οικολογία μπορεί να οδηγήσει διαφορετικές εξελικτικές γραμμές σε εντελώς διαφορετικές πορείες και σε πολύ διαφορετικές μορφολογικές εξειδικεύσεις», δήλωσε ο Mussini.
«Τα χορδωτά έγιναν εξαρτώμενα από την κίνηση για την εύρεση τροφής οπότε βελτίωσαν την υδροδυναμική μορφή του σώματός τους και ανέπτυξαν τον εγκέφαλό τους ενώ τα μέλη της εξελικτικής γραμμής των αστεριών της θάλασσας παρέμειναν σχετικά αγκυρωμένα στον πυθμένα και εξειδικεύτηκαν σε αυτόν τον τρόπο ζωής που βασίζεται στη συλλογή σωματιδίων τροφής».
Naftemporiki.gr
Προτιμώμενη πηγή στην Google
Για να εμφανίζονται περισσότερα άρθρα της Ναυτεμπορικής στις αναζητήσεις σας εύκολα και γρήγορα, πρέπει να προσθέσετε το site στις προτιμώμενες πηγές σας. Μπορείτε να το κάνετε πηγαίνοντας εδώ.
