„Völlig anders“ – Die Entdeckung einer seltsamen 514 Millionen Jahre alten Schnecke verändert unser Verständnis von Meeresorganismen

Neu entdecktes Fossil Tschechania Aculitaeine frühe Molluske ohne Schale, aber mit schützenden Stacheln bedeckt, liefert neue Einblicke in die Evolution der Mollusken und weist auf eine primitive schneckenartige Form im Kambrium hin.

Forscher haben etwas Neues entdeckt Klassifizieren Eine Molluske, die vor 500 Millionen Jahren lebte. Das neue Fossil, das heißt Tschechania Aculita, Es zeigt sich, dass die primitivsten Weichtiere flache, gehäuselose Schnecken waren, die mit einem schützenden, stacheligen Panzer bedeckt waren. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift veröffentlicht Wissenschaften.

Enthüllung des Lebens der Weichtiere in prähistorischen Zeiten

Tschechania Aculita In der östlichen Provinz Yunnan im Süden Chinas wurden außergewöhnlich gut erhaltene Fossilien gefunden, die aus einer geologischen Periode namens Frühes Kambrium vor etwa 514 Millionen Jahren stammen. Tschetschenisch Sie sind alle nur wenige Zentimeter lang und mit kleinen stacheligen Zapfen (Sclerenches) aus Chitin bedeckt, einer Substanz, die auch in den Schalen moderner Krabben, Insekten und einiger Pilze vorkommt.

Auf dem Kopf stehende Exemplare zeigen, dass der untere Teil des Tieres nackt war und einen muskulösen Fuß hatte, der dem einer Schnecke ähnelte. Tschetschenisch Diese Molluskenart könnte vor mehr als einer halben Milliarde Jahren auf dem Meeresboden herumgekrochen sein. Im Gegensatz zu den meisten Weichtieren Tschetschenisch Es hatte keinen Panzer, der seinen Körper bedeckte, was darauf hindeutet, dass es sich um ein sehr frühes Stadium in der Evolution der Weichtiere handelt.

Die konischen Stacheln bedecken den Körper von Schiania aculita (links). Elektronenmikroskopische Aufnahme einer Kegelspitze, die die darin erhaltenen mikroskopischen Kanäle zeigt (rechts). Urheberrecht: J Zhang/L Barry

Moderne Mollusken haben eine verwirrende Vielfalt an Formen, darunter Schnecken, Austern und sogar hochintelligente Gruppen wie Tintenfische und Kraken. Diese Molluskenvielfalt entwickelte sich vor langer Zeit sehr schnell, während eines Ereignisses, das als kambrische Explosion bekannt ist und bei dem sich alle großen Tiergruppen rasch diversifizierten. Diese schnelle Phase des evolutionären Wandels führt dazu, dass nur noch wenige Fossilien aus der frühen Evolution der Weichtiere stammen.

„Der Versuch herauszufinden, wie der gemeinsame Vorfahr so ​​unterschiedlicher Tiere wie Tintenfische und Austern aussah, stellt Evolutionsbiologen und Paläontologen vor eine große Herausforderung – eine Herausforderung, die nicht gelöst werden kann, indem nur heute lebende Arten untersucht werden.“ Tschetschenisch „Dies gibt uns einen einzigartigen Einblick in eine Zeit in der Evolution der Mollusken, in der wir nur sehr wenige Fossilien haben, was uns zeigt, dass die frühesten Vorfahren der Mollusken gepanzerte Stachelmollusken waren, bevor sich die Schalen moderner Schnecken und Austern entwickelten“, sagte der Korrespondent Autor Außerordentlicher Professor Luke Parry, Department of Science the Earth, Universität Oxford.

Künstlerische Rekonstruktion der Pflanze Chesania aculeata, wie sie im Leben ausgesehen hätte, wenn man sie von oben, von der Seite und von unten betrachtet (von links nach rechts). Bildnachweis: M. Kawdorn

Detaillierte Analyse der Struktur Tschetscheniens

Weil der Körper Tschetschenisch Die Knochen waren sehr weich und bestanden aus Gewebe, das normalerweise nicht im Fossilienbestand erhalten ist, und die Proben waren schwer zu untersuchen, da viele Exemplare schlecht erhalten waren.

„Zuerst dachte ich, die Fossilien, die nur die Größe meines Daumens hatten, seien unauffällig“, sagte Erstautor Guangxu Zhang, ein frischgebackener Doktorand an der Yunnan-Universität in China, der die Exemplare entdeckte „Ich habe es ursprünglich ‚Plastiktüte‘ genannt, weil es wie eine kleine schimmelige Plastiktüte aussah. Als ich weitere dieser Fossilien fand und sie im Labor analysierte, Mir wurde klar, dass es Weichtiere waren.

Barry fügte hinzu: „Wir haben mikroskopische Details in den konischen Stacheln gefunden, die den Körper bedecken Tschetschenisch „Diese Informationen zeigen, wie sie im Leben abgesondert wurden. Diese Art von Informationen ist äußerst selten, selbst in außergewöhnlich gut erhaltenen Fossilien.“

Wirbelsäule Tschetschenisch Diese Bilder zeigen ein inneres System von Kanälen mit einem Durchmesser von weniger als einem Hundertstel Millimeter. Diese Merkmale zeigen, dass die Zapfen an ihrer Basis von Mikrovilli abgesondert wurden, kleinen Zellvorsprüngen, die die Oberfläche vergrößern, ähnlich wie in unserem Darm, wo sie bei der Nahrungsaufnahme helfen.

Evolutionäre Erkenntnisse aus tschetschenischen Fossilien

Diese Methode zur Absonderung harter Teile ähnelt einem natürlichen 3D-Drucker und ermöglicht vielen wirbellosen Tieren die Absonderung harter Teile mit großen Variationen in Form und Funktion, von der Verteidigung bis hin zur Erleichterung der Bewegung.

Es ist bekannt, dass einige heutige Weichtiere (z. B. Chitons) harte Stacheln und Borsten aufweisen, diese bestehen jedoch aus dem Mineral Kalziumkarbonat und nicht aus organischem Chitin wie in Tschetschenisch. Ähnliche organische Chitinfilamente finden sich in weniger bekannten Tiergruppen wie Brachiopoden und Algen, die zusammen mit Weichtieren und Ringelwürmern (Regenwürmern und ihren Verwandten) die Gruppe Laphotrochozoa bilden.

Barry fügte hinzu:Tschetschenisch Es sagt uns, dass sich die Stacheln und Stacheln, die wir heute in Chitons und Ablachophora-Weichtieren sehen, tatsächlich aus organischen harten Strukturen entwickelt haben, wie sie bei Ringelwürmern vorkommen. Diese Tiere unterscheiden sich heute stark voneinander, so dass die Fossilien z.B Tschetschenisch Erzählen Sie uns, wie sie in der fernen Vergangenheit aussahen, kurz nachdem sie sich von ihren gemeinsamen Vorfahren getrennt hatten.

Co-Autor Jacob Venter in Universität Bristol Er sagte: „Die heutigen Weichtiere sind außerordentlich divergent und haben sich während der kambrischen Explosion sehr schnell diversifiziert, was bedeutet, dass wir Schwierigkeiten haben, ihre frühe Evolutionsgeschichte zusammenzufassen. Wir wissen, dass der gemeinsame Vorfahre aller heute lebenden Weichtiere eine einzige Schale hatte, und deshalb.“ Tschetschenisch Es erzählt uns von einem sehr frühen Zeitpunkt in der Molluskenentwicklung, bevor sich die Schale entwickelte.

Co-Autorin Xiaoya Ma (von der Yunnan University und der University of Exeter) sagte: „Diese neue Entdeckung unterstreicht den Fundus an frühen Tierfossilien, die in kambrischen Gesteinen in der Provinz Yunnan erhalten sind. Der Fossilienbestand von Weichtieren ist sehr begrenzt Seltene Funde verraten uns viel über diese verschiedenen Tiere.

Referenz: „Kambrische Stachelstammmollusken und ihre große Ähnlichkeit mit Sklerotien“ von Guangxu Zhang, Luque A. Barry, Jacob Vinther und Xiaoya Ma, 1. August 2024, Wissenschaften.
DOI: 10.1126/science.ado0059