Πώς τα ζώα έμαθαν να κατασκευάζουν τους δικούς τους σκελετούς
Ένα απολίθωμα 540 εκατομμυρίων ετών ξαναγράφει την εξέλιξη.
Το παράξενο, διπλό κέλυφος της Salterella μπέρδευε τους επιστήμονες για δεκαετίες, μέχρι που η σύγχρονη ανάλυση το συνέδεσε με συγγενείς μέδουσες και κοράλλια.
Πριν από 500 εκατομμύρια χρόνια, η Κάμβρια Περίοδος πυροδότησε μια έκρηξη σκελετικής δημιουργικότητας. Η Salterella, ένα ιδιόμορφο απολίθωμα, αψήφησε τις συμβάσεις συνδυάζοντας δύο διαφορετικές μεθόδους κατασκευής ορυκτών. Μετά από δεκαετίες σύγχυσης, οι επιστήμονες τη συνέδεσαν με την οικογένεια των κνιδόζωων. Το εύρημα εμβαθύνει την κατανόησή μας για το πώς τα ζώα έμαθαν για πρώτη φορά να κατασκευάζουν τους δικούς τους σκελετούς.
Λύθηκε ένα μυστήριο 540 εκατομμυρίων ετών
Απολιθώματα Salterella από τον Καναδά. Αυτό το δείγμα είναι δανεισμένο από το Πρώτο Έθνος του Na-Cho Nyäk Dun σε συνεργασία με την Κρατική Κληρονομιά του Yukon. Προήλθε από την παραδοσιακή τους περιοχή με την άδειά τους. Πίστωση: Spencer Coppage για το Virginia Tech
Πρόσφατα, το Halloween μπορεί να έφερε στο μυαλό μας σκελετούς, αλλά η πραγματική «εποχή των σκελετών» ξεκίνησε πολύ καιρό πριν, κατά την πρώιμη Κάμβρια Περίοδο, περίπου 538 έως 506 εκατομμύρια χρόνια πριν.
Κατά τη διάρκεια αυτής της εποχής, πολλές από τις κύριες ζωικές ομάδες της Γης ανακάλυψαν ανεξάρτητα πώς να δημιουργούν ορυκτοποιημένους σκελετούς ή κελύφη. Συνήθως το έκαναν αυτό με έναν από τους δύο τρόπους: είτε κατασκευάζοντας ορυκτούς ιστούς σε ένα οργανικό πλαίσιο (παρόμοιο με τον τρόπο που οι άνθρωποι σχηματίζουν οστά και δόντια) είτε συλλέγοντας ορυκτά από το περιβάλλον τους και συνδέοντάς τα μεταξύ τους σε ένα σκληρυμένο εξωτερικό περίβλημα.
Αυτές οι στρατηγικές κατασκευής αποδείχθηκαν αξιοσημείωτα επιτυχημένες, διατηρώντας την ισχύ τους για περισσότερο από μισό δισεκατομμύριο χρόνια χωρίς να χρειάζεται να αλλάξουν.
Ένα απολίθωμα που έσπασε τους κανόνες
Ανάμεσα στα πολλά πλάσματα της Κάμβριας περιόδου, ένα ξεχώριζε για τον διαφορετικό τρόπο που έκανε τα πράγματα. Τα απολιθωμένα στοιχεία της Salterella - ενός μικρού, κωνικού οργανισμού που αφθονεί στα πρώιμα πετρώματα της Κάμβριας περιόδου - αποκαλύπτουν μια ασυνήθιστη προσέγγιση στη δημιουργία σκελετού. Αυτό το απολίθωμα είναι τόσο ξεχωριστό που οι παλαιοντολόγοι το χρησιμοποιούν συχνά ως απολίθωμα-δείκτη για να προσδιορίσουν την ηλικία των στρωμάτων των πετρωμάτων.
Σε αντίθεση με τους περισσότερους συγχρόνους του, η Σαλτερέλα δεν επέλεξε μόνο μία μέθοδο για την κατασκευή του κελύφους του. Αρχικά κατασκεύασε μια κωνική εξωτερική δομή και στη συνέχεια γέμισε την εσωτερική κοιλότητα με προσεκτικά επιλεγμένους ορυκτούς κόκκους, δημιουργώντας ένα δεύτερο στρώμα μέσα στο κέλυφος. Αυτό το είδος διπλής κατασκευής είναι σχεδόν ανήκουστο μεταξύ των αρχαίων ζώων.
«Δυσκολεύει την τοποθέτηση της Salterella στο δέντρο της ζωής», εξήγησε ο Prescott Vayda, μεταπτυχιακός φοιτητής γεωεπιστημών, ο οποίος ηγήθηκε πρόσφατης μελέτης για το μυστηριώδες απολίθωμα, η οποία δημοσιεύτηκε στο Journal of Paleontology .
Η μακρά αναζήτηση του αληθινού σπιτιού της Σαλτερέλα
Με τα χρόνια, οι επιστήμονες δυσκολεύτηκαν να προσδιορίσουν πού εντάσσεται η Salterella στην εξελικτική ιστορία. Αρχικά ομαδοποιήθηκε με καλαμάρια και χταπόδια, στη συνέχεια με θαλάσσιους γυμνοσάλιαγκες, προγόνους μέδουσες, ακόμη και σκουλήκια. Τελικά, τη δεκαετία του 1970, οι ερευνητές εγκατέλειψαν την προσπάθεια να την εντάξουν σε μια υπάρχουσα κατηγορία και δημιούργησαν μια νέα για τη Salterella και ένα σχετικό απολίθωμα που ονομάζεται Volborthella .
Και εκεί, για δεκαετίες, τα δυο τους παρέμειναν - απομονωμένα και παρεξηγημένα.
Αυτό άρχισε να αλλάζει όταν ο Βάιντα και ο διακεκριμένος καθηγητής του Πανεπιστημίου Σουχάι Σιάο ξεκίνησαν να αναζητούν νέες γνωριμίες.
«Η εύρεση του κατάλληλου μέρους για αυτά τα απολιθώματα είναι σημαντική για την κατανόησή μας για το πώς τα ζώα εξέλιξαν τους σκελετούς και τα κελύφη», δήλωσε ο Βάιντα.
Απολιθωμένα στοιχεία από όλες τις ηπείρους
Ο Βάιντα αφιέρωσε τέσσερα χρόνια συλλέγοντας δείγματα Σαλτερέλα από τοποθεσίες τόσο μακρινές όσο η Κοιλάδα του Θανάτου, το Γιούκον στον Καναδά και η κομητεία Γουάιθ της Βιρτζίνια. Σε συνεργασία με ερευνητές στο Virginia Tech, το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, το Dartmouth College, το Πανεπιστήμιο του Μιζούρι και το Μουσείο Φύσης και Επιστημών του Ντένβερ, ανέλυσε τα σχήματα, την ορυκτή σύνθεση και τις κρυσταλλικές δομές των απολιθωμάτων για να κατανοήσει καλύτερα τη βιολογία και την προέλευσή τους.
Αυτό που διαπίστωσε ήταν ότι η Salterella μπορεί να ήταν μικρή, αλλά ήταν επιλεκτική με τα υλικά της. Απέφευγε εντελώς τα αργιλικά ορυκτά, ανεχόταν τον χαλαζία, αλλά φαινόταν να προτιμά τους πλούσιους σε τιτάνιο κόκκους -- μια εντυπωσιακά ισχυρή επιλογή για έναν αρχαίο οργανισμό.
Όχι άργιλοι, για παράδειγμα, όχι. Ο χαλαζίας ήταν αποδεκτός, αλλά όχι ιδανικός. Το τιτάνιο ήταν η επιλογή, φυσικά. Ποιος δεν θα ήθελε έναν σκελετό από τιτάνιο;
Ανακατασκευάζοντας έναν αρχαίο κατασκευαστή
Το εύρος των ορυκτών που χρησιμοποιήθηκαν υποδηλώνει ότι η εσωτερική δομή της Salterella εξυπηρετούσε έναν σκοπό πέρα από την απλή προστασία. Οι ερευνητές υποψιάζονται ότι τα προστιθέμενα ορυκτά μπορεί να βοήθησαν στη σταθεροποίηση του κελύφους ή στη σίτιση. Τα απολιθώματα υποδηλώνουν επίσης ότι το ζώο μπορεί να διέθετε μικρά εξαρτήματα για τη συλλογή και την τακτοποίηση των ορυκτών κόκκων.
«Αρχίζουμε να σχηματίζουμε μια εικόνα για τη βιολογία τους και πού εντάσσονται στον ευρύτερο ιστό της ζωής», δήλωσε ο Βάιντα.
Αφού εξέτασε τη μορφή, το βιότοπό τους και τη δομή του κελύφους τους, η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι Salterella και Volborthella πιθανότατα ανήκαν στην ομάδα των κνιδόζωων - συγγενείς των σύγχρονων κοραλλιών, των μεδουσών και των θαλάσσιων ανεμώνων.
Ανακαλύπτοντας ξανά έναν χαμένο κρίκο στην εξέλιξη
Η επανασύνδεση αυτού του εδώ και καιρό παρεξηγημένου κλάδου της εξελικτικής ιστορίας παρέχει νέες γνώσεις για το πώς τα πρώιμα ζώα άρχισαν να σχηματίζουν κελύφη και σκελετούς. Αυτά τα ευρήματα προσθέτουν ένα ακόμη κομμάτι στο παζλ των πρώτων καινοτομιών της ζωής και βοηθούν στην αποσαφήνιση του τρόπου με τον οποίο εξελίχθηκαν οι πολύπλοκες δομές του σώματος στη Γη.
Και για τον Βάιντα, το κίνητρο πίσω από το έργο είναι βαθύτερο: πρόκειται για «το να μάθουμε πραγματικά από πού προερχόμαστε και την ιστορία της ζωής στη Γη, κάτι που είναι εκπληκτικό και όμορφο».
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα sciencedaily
Virginia Tech
https://www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251112011821.htm