Schimmernde, matschige Kammgelees hatten einst Skelette - Evolution - 2020

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Anonim

Ein evolutionäres Wettrüsten vor 500 Millionen Jahren scheint unerwarteterweise zu einer Rüstung der heutigen Gelatinekammgelees geführt zu haben - und sie waren nicht alleine.

Ein evolutionäres Wettrüsten während der Blüte des meisten vielzelligen Lebens auf der Erde könnte dazu geführt haben, dass gelatineartige Kammgelees vor einer halben Milliarde Jahren gepanzert wurden. So sagt ein Team chinesischer Wissenschaftler vor gut einer Woche in Wissenschaft basierend auf drei neuen Fossilien und drei uminterpretierten Fossilien aus Chengjiang, China, die 520 Millionen Jahre vor dem heutigen Datum datiert wurden.

Heute gibt es nur 150 Arten von Kammgelee - auch Ctenophores ("TEEN-o-fours") - durchscheinende, walnussförmige Kreaturen, die die offenen Ozeane auf Beute patrouillieren. Sie sind bilateral symmetrisch wie Menschen, nicht radial symmetrisch wie Quallen oder Seesterne, und tragen acht Reihen von Kämmen, die mit Zilien verklebt sind, um "Paddel" zu bilden, die beim Schwimmen rhythmisch wie ein Vegas Casino-Zeichen schimmern.

Obwohl ihre vermeintlichen nahen Verwandten - die Quallen, Korallen und Seeanemonen - die Cnidarians mehrmals harte Skelette entwickelten, haben moderne Kammgelees keinerlei harte Teile. Die meisten Leute gingen davon aus, dass dies niemals der Fall war.

Aber Kammgelees haben, wie die meisten weichkörperigen Organismen, keine guten Fossilienfunde. Die Entdeckung eines Caches scheinbarer Kammgelees aus der Cambrian Explosion - der evolutionäre Ausbruch des vielzelligen Lebens, aus dem die meisten heute lebenden Tiergruppen entstanden sind - ist in der Tat ein Glückstreffer. Die sechs Fossilien haben wie lebende Kammgelees eine achtfache Symmetrie mit Reihen von Flimmerkämmen, einen becherartigen Körper und ein gegenüber dem Mund gelegenes sensorisches "apikales Organ". Dieses Organ hat wahrscheinlich die Schwerkraft wahrgenommen, da moderne Kammgelees ein Organ haben, das dasselbe an derselben Stelle tut. Die Autoren schlagen vor, dass diese Reihe von Merkmalen das Ctenophora definiert.

Im Gegensatz zu modernen Ctenophoren fehlen den Fossilien Tentakeln; sind radial und nicht bilateral symmetrisch; acht tragen Paare von Kammreihen statt von acht Einzelkämmen; und tragen Sie ein Skelett mit acht äußeren "Speichen", die von acht gepanzerten Platten überragt werden, die das Sinnesorgan an der Spitze des Tieres abschirmen. Einige der Speichen sind mit Stacheln bewaffnet, wie Sie in der zweiten Rekonstruktion von links sehen können.

Die Stacheln sehen in den Fossilien so aus:

Das Schwerkraftmessorgan ist an und für sich eine interessante Struktur. In modernen Kammgelees ist es ein Statolith und funktioniert ein bisschen wie die Wasserwaage, mit der Bauarbeiter ermitteln, wie hoch ein Balken oder Fundament ist. Der Statolith ist ein dichtes mineralisches oder organisches Lot. Es befindet sich in einer kugelförmigen oder ellipsoidischen Kammer, die mit sensorischen Haaren ausgekleidet ist.

Wenn sich das Tier bewegt, bewirkt die Trägheit, dass sich der Statolith in der Kammer bewegt, wodurch die ihn umgebenden Nerven stimuliert werden und das Tier die Orientierung im Raum bestimmen kann. Sie haben eine Version dieses Systems im Innenohr, und bei Störungen des Organs fühlen sich die Menschen verwirrt und schwindelig. Das Vorhandensein eines Statolithen in diesen Fossilien impliziert, dass sie bereits ein Nervensystem besaßen.

Wenn die fossilen Interpretationen der Wissenschaftler korrekt sind, besaßen diese Tiere auch eine Reihe von Weichgewebeklappen und „Überlappungen“, die möglicherweise zum Antrieb der Tiere verwendet wurden. Dies hat möglicherweise dazu geführt, dass mindestens eine ihrer Personen - die lange dünne Kammgelee in der Rekonstruktion oben - ein agiler und schneller Schwimmer sein konnte. Die Form der Fossilien erinnert stark an moderne Pfeilwürmer, die flinke Schwimmer sind.

Wenn ja, wäre dies ein scharfer Kontrast zu lebenden Kammgelees, die im Allgemeinen schwach durch die Meere schwimmen und durch ihre funkelnden Kammreihen gesteuert werden, während sie Beute mit Haarauslöserzellen (Colloblasten) fangen. Sie funktionieren wie die stechenden Cnidozyten von Quallen und Seeanemonen, außer dass sie ihre Beute nicht verschönern, sondern sich einfach daran kleben.

Kammgelees haben Evolutionsbiologen seit langem Schwierigkeiten bereitet. Sie sind unsicher, wie die Schwämme, die Quallen und Korallen (die Cnidarians), die Kammgelees und die bilateral symmetrischen Tiere (fast alle anderen Tiere) miteinander in Beziehung stehen und in welcher Reihenfolge sie sich vom Stamm des Baumes trennen des Lebens.

Die Beweise für Kammgeleeskelette helfen zwar nicht bei der Lösung dieses Dilemmas, schlagen aber Antworten auf einige langjährige Fragen zur Entwicklung von Kammgelee vor. Viele haben sich gefragt, ob die Tentakel, die auf modernen Kammgelees zu sehen sind, bei ihren Vorfahren vorhanden waren oder sich in jüngster Zeit entwickelt haben. Alle modernen Kammgelees haben Tentakel, mit Ausnahme der Kammgelees in der Reihenfolge Beroida, und das Fehlen jeglicher Tentakel an den Fossilien spricht für die Annahme, dass der Zustand von Beroida der der Vorfahren von Kammgelees ist (ob auch die Gelees in Beroida) Tentakeln fehlen, weil sie sie verloren haben oder weil sie sie überhaupt nicht hatten, ist eine getrennte Frage).

Basierend auf 58 physischen Merkmalen, die sowohl aus lebenden als auch aus fossilen Ctenophoren gewonnen wurden, erstellten die Wissenschaftler einen Stammbaum, in dem die fossilen Kammgelees einen bisher unbekannten neuen Zweig bilden, den sie Scleroctenophora ("gehärtete Ctenophoren") nennen.

Ihre Analyse der Merkmale deutet auch darauf hin, dass die Beroida nie Tentakel hatte und der basalste Zweig der vorhandenen Ctenophore ist. Diese Schlussfolgerung widerspricht den genetischen Beweisen lebender Ctenophoren, die darauf hingewiesen hatten, dass die Beroida einst Tentakeln hatte und diese anschließend verlor, sodass diese Frage ungelöst bleibt.

Obwohl sich die chinesischen Wissenschaftler sicher sind, dass sie tatsächlich Kammgeleeskelette betrachten, sind sie sich des Zwecks oder der Zusammensetzung des Skeletts nicht sicher. Es hätte als starre Unterstützung für das Gewebe des Tieres oder als Schutz vor Raubtieren oder „widrigen Umgebungen“ dienen können. Sie glauben, dass das Skelett wahrscheinlich organisch wie Horn, Nagel oder Hummermuschel war und nicht wie Mineralien wie unsere Knochen, obwohl ein mineralisches Skelett nicht ausgeschlossen werden kann, sagen sie.

Gepanzerte Kammgelees sind unerwartet, aber unter Wirbellosen nicht einzigartig. Die obskuren kleinen wirbellosen Gruppen von Entroprokten, Phoroniden, Lobopoden (einschließlich der verrückten Kreatur) Hallucigenia (heutige Wasserbären und Samtwürmer), und Scalidophorane sind heutzutage nicht gepanzert, scheinen aber auch im Kambrium zu passen. Dies deutet darauf hin, dass die Bedingungen in der Cambrian Explosion zu einem Wettrüsten geführt haben, da viele Tiergruppen Verteidigungswaffen gegen eine Art unbenannter Bedrohung sprießen (intensiver Raubdruck?). Das Kambrium schien keine schöne Zeit gewesen zu sein.

Unklar ist nur, warum der räuberische oder andere unbekannte Druck später so weit gelockert wurde, dass all diese Gruppen ihre ehemals begehrenswerten Skelette ablegen. Ungeachtet dessen stellt dieser Cache aus Kammgelee-Fossilien eine wunderbare evolutionäre Überraschung dar und zeigt, dass Gene allein niemals die ganze Geschichte des Lebens auf der Erde erzählen können. Fossilien werden immer von wesentlicher Bedeutung sein, und glücklicherweise werden neue Fossilien, die Zeugnisse für überraschende Evolutionsgeschichten liefern, noch in Jahrtausenden freigelegt, da die Sedimentschichten, die sie bilden, tief und tief unter unseren Füßen liegen.

Wir beenden diesen Beitrag mit einem Video des unheimlich schönen Blutbauchkammgelees, das in diesem Blog vor einigen Jahren vorgestellt wurde. Monterey Bay Aquarium Folk, ich muss es Ihnen reichen - Sie wissen, wie man Videos zur Naturgeschichte einschätzt.

Referenz

Ou, Qiang, Shuhai Xiao, Jian Han, Ge Sun, Fang Zhang, Zhifei Zhang und Degan Shu. "Eine verschwundene Geschichte der Skelettierung in Kambrischen Kammgelees." Wissenschaftliche Fortschritte 1, nein. 6 (2015): 1500092.

Die geäußerten Ansichten sind die des Autors und sind nicht notwendigerweise die.