Преди преди повече от половин милиард години, когато безброй нови форми на живот се появяват и диверсифицират в световните океани, малка, подобна на червей риба е плавала на мястото, където сега е югозападен Китай.
Странното същество изглежда е най-ранният роднина на гръбначните животни, откривани досега.
Тези риби са наречени юнанозои (Yunnanozoan livitidum), датирани от ранния камбрий преди около 518 милиона години. Хрущялните характеристики, открити във вкаменелите им останки, са сравними със съвременните гръбначни животни, откриват палеонтолози.
Въз основа на многобройните вкаменелости, които са били открити, това морско същество изглежда е имало очи, елементарен мозък и подобен на кошница скелет от хрущял, поддържащ храносмилателния му тракт. И все пак, както при много други организми, появили се през това време, палеонтолозите отдавна знаят, че юнанозоите представляват важно развитие в еволюционната история, особено по отношение на появата на скелета и, в крайна сметка, на гръбначния стълб. Въпреки това класификацията на юнанозоите е спорна сред изследователите от години, обяснява палеонтологът от университета в Нанкин Баою Дзян (Baoyu Jiang), тъй като експертите интерпретират различни части от анатомията им като доказателство, че принадлежат към различни древни кладове*.
*Клад, дума, произлизаща от старогръцки, обначава група от организми, които произлизат от общ прародител и неговите потомци по права линия. Кладът също е подтипове, генотипове или групи, които възникват от общ прародител. Тези взаимоотношения могат да бъдат проследени на тяхното филогенетично дърво.
Сега, изследване на Дзян и колегите му, публикувано на 7 юли в Science заключава, че юнанозоите може да са сред най-ранните гръбначни животни.
Това означава, че животните са стволови гръбначни, изчезнала сестринска група на групата, от която произлизат съвременните гръбначни.
През годините, докато учените изучавали как са еволюирали гръбначните животни, ключов елемент от изследванията са били фарингеалните дъги, тези структури, които произвеждат части от лицето и шията, като мускулите, костите и съединителната тъкан. Изследователите са предполагали, че фарингеалната дъга е еволюирала от несъединена хрущялна част в предшественици на гръбначни животни, като хордовия амфиокс, близък безгръбначен роднина на гръбначните. Но дали такава анатомия действително е съществувала при древните предци не е известно със сигурност.
„Фарингеалните дъги са ключова иновация, която вероятно е допринесла за еволюцията на челюстите и мозъчния корпус на гръбначните животни“, пише екипът, ръководен от Цини Тиен (Qingyi Tian) от Университета в Нанкин и Китайската академия на науките.
„Фарингеалният скелет на камбрийските животни, наречени юнанозои, може да съдържа най-старите фосилни доказателства, изместващи границата на ранната еволюция на дъгите, но връзката им с тази на гръбначните все още е оспорвана."
Проследяването на еволюцията на гръбначните животни обратно към тяхното мътно начало е трудна задача за учените. В продължение на стотици милиони години следите от живот изчезват и се разпадат. Фосилите могат да се запазят, ако условията са подходящи, но те често са изключително трудни за тълкуване, особено много древните.
Фосилизирана юнанозоа. Кредит: Fangchen Zhao
Изследователският екип се заема да изследва новосъбраните фосилни екземпляри юнанозои по досега неизследвани начини, провеждайки анатомично и ултраструктурно изследване с висока разделителна способност.
127-те екземпляра, които са изследвали, имат добре запазени въглеродни остатъци, които позволяват на екипа да проведе ултраструктурни наблюдения и подробни геохимични анализи.
Екипът прилага рентгенова микротомография, сканираща електронна микроскопия, трансмисионна електронна микроскопия, раманова спектрометрия, инфрачервена спектроскопия с трансформация на Фурие и енергийно-дисперсионна рентгенова спектроскопия върху фосилните образци.
Тяхното изследване потвърждава по много начини, че юнанозоите имат клетъчни хрущяли във фаринкса, характеристика, считана за специфична за гръбначните. Констатациите на екипа подкрепят, че юнанозоите са стволови гръбначни животни. Резултатите от тяхното изследване показват, че юнанозоите са най-ранните, а също и най-примитивните роднини на гръбначните животни.
„Чрез изследване на допълнителни екземпляри с неизследвани досега техники .. ние открихме доказателства, че бранхиалните арки на юнанозоите се състоят от клетъчен хрущял с извънклетъчен матрикс, доминиран от микрофибрили, характеристика, считана досега за специфична за гръбначните“, пишата изследователите.
По време на своето изследване екипът забелязва, че всичките седем фарингеални дъги във вкаменелостите на юнанозоите са подобни една на друга. Всички дъги имат подобни на бамбук сегменти и нишки. Всички съседни дъги са свързани с дорзални и вентрални хоризонтални елементи, образувайки кошница. Подобен на кошница фарингеален скелет е характеристика, която се среща и днес при съвременните безчелюстни риби като миноги и миксини.
„Два вида фарингеални скелети – подобните на кошница и изолираните типове – се срещат при камбрийските и живите гръбначни животни. Това означава, че формата на фарингеалните скелети има по-сложна ранна еволюционна история, отколкото се смяташе досега“, коментира Цини Тиен, водещият автор на изследването.
Доказателствата на екипа са убедителни. Въпреки че не са пряко свързани със съвременните гръбначни животни, юнанозоите могат да помогнат да хвърли малко светлина върху еволюцията на гръбначните животни.
Справка: Ultrastructure reveals ancestral vertebrate pharyngeal skeleton in yunnanozoans
Qingyi Tian et al. SCIENCE, 7 Jul 2022, Vol 377, Issue 6602, pp. 218-222
DOI: 10.1126/science.abm2708
Източник:
This Confusing Aquatic Creature Could Be The Oldest Known Relative of All Vertebrates
MICHELLE STARR, ScienceAlert
This Simple Fish May Have Been One of the First Vertebrates, The Scientist
Study Reveals Yunnanozoans as the Oldest Known Stem Vertebrates, Newswise
Още по темата
Животът
Древните гръбначни са можели да ходят под вода милиони години преди да проходят на сушата
Животът
Огромният геном на двойнодишащите риби изяснява как гръбначните животни са завладели сушата
Животът
512-годишна гренландска акула може да е най-старото живо гръбначно в света
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари