Μικροσκοπικά απολιθώματα λύνουν ένα μυστήριο δεκαετιών σχετικά με την πρώιμη ζωή
Για χρόνια, ένα μόνο απολίθωμα με διάμετρο μόλις ένα δέκατο της ίντσας βρισκόταν στο επίκεντρο μιας συνεχιζόμενης διαμάχης.Εικόνα, Zhifei Zhang.
Σκαμμένο από ασβεστόλιθο στη νότια Κίνα, ήταν είτε μια πρώιμη αποικία ζώων, ένα είδος φυκιού, είτε πιθανώς κάτι εντελώς διαφορετικό - και κανείς δεν μπορούσε να αποδείξει ποιο.
Η συζήτηση είχε συνεχιστεί για κάποιο λόγο. Ένα ολόκληρο κλαδί του γενεαλογικού δέντρου των ζώων φαινόταν να λείπει από την αυγή της ζωικής ζωής.
Το κλαδί απουσίαζε από τα παλαιότερα πετρώματα κατά περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια - και το μικρό αμφισβητούμενο απολίθωμα ήταν η μόνη πραγματική ένδειξη που είχε κανείς.
Λείπει ο κλάδος της ζωικής ζωής
Τα πλάσματα είναι βρυόζωα , μικροσκοπικά ζώα που τρέφονται με φίλτρα και χτίζουν αποικίες σχεδόν πανομοιότυπων ατόμων που μοιράζονται έναν σκελετό.
Καλύπτουν βράχους, κοχύλια και φύκια σε όλους τους ωκεανούς του κόσμου, κάτι που είναι εύκολο να το παραβλέψεις, εκτός αν ξέρεις να κοιτάς.
Τα περισσότερα σημαντικά σχέδια σώματος ζώων εμφανίστηκαν κατά την Κάμβρια έκρηξη πριν από περίπου 530 εκατομμύρια χρόνια.
Τα βρυόζωα φάνηκαν να μην το λαμβάνουν υπόψη εντελώς, παραμένοντας απόντα από το αρχείο απολιθωμάτων για άλλα 50 εκατομμύρια χρόνια.
Μελέτες του DNA των ζωντανών ειδών είχαν προβλέψει εδώ και καιρό ότι και τα βρυόζωα εμφανίστηκαν νωρίς. Τα πετρώματα έδειχναν το αντίθετο και το χάσμα βασάνιζε τους επιστήμονες για δεκαετίες.
«Τα βρυόζωα αποτελούν τον ελέφαντα στην Κάμβρια παλαιοντολογία εδώ και πολύ καιρό», δήλωσε ο Δρ. Τίμοθι Τόπερ, παλαιοντολόγος στο Σουηδικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας .
Απολιθώματα από την Κίνα
Η ανακάλυψη προήλθε από ασβεστόλιθο στη νότια επαρχία Shaanxi της Κίνας, όπου τα στρώματα βράχων που ονομάζονται Σχηματισμός Xiannüdong περιέχουν απολιθώματα ηλικίας περίπου 520 εκατομμυρίων ετών.
Μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής τον Baopeng Song του Πανεπιστημίου Northwest ( NWU ) ανέκτησε μικροσκοπικές, όμορφα διατηρημένες αποικίες από την πέτρα.
Ανάμεσά τους υπήρχαν νέα παραδείγματα του Protomelission gatehousei , το οποίο προτάθηκε για πρώτη φορά ως βρυόζωο της Κάμβριας περιόδου σε μια μελέτη του 2021 , καθώς και ένα εντελώς νέο είδος που η ομάδα ονόμασε Dayingomelission hexaclitia .
Δύο ξεχωριστές μορφές σήμαιναν ότι τα βρυόζωα όχι μόνο υπήρχαν, αλλά ήδη διακλαδίζονταν σε διαφορετικά είδη. Η διατήρησή τους αποδείχθηκε εξίσου σημαντική με την ηλικία τους.
Με διάμετρο μόλις ένα δέκατο της ίντσας, οι αποικίες διατήρησαν το τρισδιάστατο σχήμα τους, με τους μαλακούς ιστούς να μετατρέπονται σε πέτρα από φωσφορικά άλατα, ενώ παρέμεναν μέσα στον αρχικό σκελετό.
Ο μαλακός ιστός επιβιώνει
Τα παλαιότερα απολιθώματα βρυοζωών ήταν ως επί το πλείστον γυμνοί σκελετοί. Το μαλακό σώμα του ζώου σχεδόν ποτέ δεν μετατρέπεται σε πέτρα. Όχι εδώ. Αυτά τα δείγματα διατηρούσαν δομές που κανείς δεν είχε δει τόσο παλιά στο παρελθόν.
Μέσα σε κάθε μικροσκοπικό θάλαμο βρισκόταν ένας σάκος με λεπτά τοιχώματα, η μαλακή επένδυση ενός μόνο ζώου.
Λεπτές ίνες τυλίχτηκαν και έτρεχαν κατά μήκος του, διατηρημένες αρκετά καλά ώστε η ομάδα να τις ερμηνεύσει ως απολιθωμένους μύες. Ένα μικροσκοπικό, ομοιόμορφο κενό χώριζε κάθε σάκο από τον επόμενο.
Ένα δείγμα διατηρούσε λεπτές σπονδυλικές στήλες, που ονομάζονταν στυλ, που προεξείχαν μέσα από τον σκελετό.
Οι θάλαμοι ήταν κλειδωμένοι μεταξύ τους σε μια κανονική κηρήθρα από εξάπλευρα κελιά, καθένα από τα οποία φιλοξενούσε ένα ξεχωριστό ζώο. Ο σκελετός και η μαλακή ανατομία μαζί άφηναν μόνο μία απάντηση.
Επίλυση μιας παλιάς διαμάχης
Το απολίθωμα του 2021 δεν είχε πείσει τους πάντες. Ορισμένοι ερευνητές υποστήριξαν σε μια εργασία του 2023 ότι επρόκειτο στην πραγματικότητα για ένα πράσινο φύκι, ένα είδος φυκιού, όχι για ζώο.
Άλλοι υποψιάζονταν ότι οι χαλαρές πλάκες προέρχονταν από κάποιο άσχετο πλάσμα. Ο μαλακός ιστός έλυσε τη διαφωνία.
Τα φύκια δεν διαθέτουν μυϊκές ίνες ή εσωτερικές επενδύσεις που μοιάζουν με σακούλες, και οι χαλαρές σκελετικές πλάκες δεν οργανώνονται σε εύτακτους εκβλαστημένους θαλάμους με κοινά τοιχώματα.
Τα νέα απολιθώματα τα είχαν όλα, διατηρημένα στη θέση τους και αναμφισβήτητα ζωικά.
«Αυτοί δεν είναι απλώς απλοί πρόδρομοι. Είναι πολύπλοκες, αρθρωτές αποικίες», δήλωσε ο Song.
Ο σκελετός και η εσωτερική ανατομία ευθυγραμμίζονταν με βρυόζωα και απέκλειαν τις αντίπαλες μετρήσεις. Μια αντίρρηση δεκαετιών είχε εξαντληθεί.
Βαθύτερα στο παρελθόν
Η τοποθέτηση των δύο απολιθωμάτων στο γενεαλογικό δέντρο των βρυοζώων προκάλεσε έκπληξη. Δεν κάθισαν στη βάση, όπως τα πρώτα πρόχειρα σχέδια. Προσγειώθηκαν αρκετά πάνω σε ένα προηγμένο κλαδί, το είδος του οποίου οι ζωντανοί συγγενείς εξακολουθούν να υπάρχουν στη θάλασσα σήμερα.
Ένας τόσο πρώιμος κλάδος υποδηλώνει ότι η πραγματική αρχή της ομάδας βρίσκεται ακόμη βαθύτερα, πριν καν ξεκινήσει κανονικά η Κάμβρια έκρηξη.
Η γενετική εργασία σε ζωντανά βρυόζωα κλίνει προς την ίδια κατεύθυνση, προς την Εδιακαριανή περίοδο, το αμυδρό τμήμα λίγο πριν από την Κάμβρια περίοδο.
Τα απολιθώματα το επιβεβαιώνουν άμεσα. Δύο ξεχωριστές μορφές αποικιών, η μία δίπλα στην άλλη, ηλικίας 520 εκατομμυρίων ετών, δείχνουν ότι η ομάδα ήδη πειραματίζεται με το σχεδιασμό.
Αυτοί δεν ήταν καθυστερημένοι· διαφοροποιούνταν ενώ η μεγάλη ακτινοβολία εξακολουθούσε να υπάρχει.
Γιατί έλειπαν τα ζώα
Ένα πραγματικό αίνιγμα παρέμενε ακόμα και μετά την ταυτοποίηση. Αν αυτά τα ζώα ήταν παρόντα εξαρχής, η μακρά σιωπή τους στο αρχείο απολιθωμάτων χρειαζόταν μια δική τους απάντηση.
Οι περισσότερες τοποθεσίες της Κάμβριας περιόδου είναι διάσημες για τα απολιθώματα με μαλακό σώμα που σχηματίστηκαν σε βαθιά, ήρεμα νερά. Αυτά τα βρυόζωα ζούσαν αλλού, σε ρηχούς, ηλιόλουστους υφάλους, το είδος του μέρους που σπάνια διατηρεί ευαίσθητο ιστό.
Είχαν εγκατασταθεί σε λάθος περιβάλλον για να τα βρουν οι κυνηγοί απολιθωμάτων.
Τα νέα δείγματα προήλθαν κατευθείαν από εκείνο το βράχο του υφάλου, απαλλαγμένα από ασβεστόλιθο με οξύ. Μόλις οι ερευνητές κατάλαβαν ποια πετρώματα να αναζητήσουν, άρχισαν να εμφανίζονται τα χαμένα ζώα.
Ένας αρχαίος τρόπος ζωής
Πριν από αυτό, η ιστορία των βρυοζώων είχε ένα κενό στην αρχή της που κανείς δεν μπορούσε να γεμίσει. Αυτό το κενό έχει κλείσει.
Η προέλευσή τους βρίσκεται πλέον σταθερά μέσα στην Κάμβρια έκρηξη, όπως φαίνεται από τα ζώα που έχουν διατηρηθεί μέχρι τις μυϊκές τους ίνες και τα κύτταρα που τις συγκρατούσαν.
Η μελέτη ανασχεδιάζει μέρος του πρώιμου γενεαλογικού δέντρου των ζώων και δίνει στους παλαιοντολόγους ένα νέο μέρος για να σκάψουν.
Οι ρηχοί Κάμβριοι ύφαλοι παγκοσμίως, που για καιρό παραλείπονταν για απολιθώματα μαλακών ιστών, τώρα αξίζουν μια πολύ πιο προσεκτική έρευνα.
Αντί να φτάσουν αργά στην έκρηξη της Κάμβριας περιόδου, τα βρυόζωα ήδη διαφοροποιούνταν παράλληλα με αυτήν.
Ο αποικιακός τρόπος ζωής που τους καθορίζει σήμερα δεν ήταν μια μεταγενέστερη καινοτομία, αλλά μέρος του πρώτου κύματος εξέλιξης των ζώων.
Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature .
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα earth.com
περισσότερα,
High-fidelity modular skeletons authenticate a Cambrian origin for Bryozoa- Baopeng Song (宋宝鹏), Zhifei Zhang (张志飞), Luke C. Strotz, Timothy P. Topper, Andrej Ernst, Junye Ma (马俊业), Zhiliang Zhang (张志亮), Mei Luo (罗梅), Lars E. Holmer, Yue Liang (梁悦), Yazhou Hu (胡亚洲), Caibin Zhang (张彩彬), Yanlong Chen (陈延龙) & Glenn A. Brock
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10590-9
https://www.earth.com/news/tiny-fossils-solve-a-decades-old-mystery-about-early-animal-life/
