Піонерське відкриття скам’янілості морської губки віком 550 мільйонів років дає нове уявлення про еволюцію губки та спрямовує майбутні дослідження скам’янілостей. Реконструкція місця життя Геліколоса на дні Едіакарського моря. Авторство: Юань Сюньлай
Дослідження дає нове уявлення про ранню еволюцію тварин.
Дослідники під керівництвом Шухая Сяо з Технічного університету Вірджинії виявили скам’янілість морської губки віком 550 мільйонів років, підкреслюючи 160-мільйонну прогалину в літописі скам’янілостей. Ця скам’янілість, яка свідчить про те, що ранні губки не мали мінерального скелета, дає нове уявлення про еволюцію однієї з найдавніших тварин і впливає на те, як палеонтологи шукають стародавні губки.
На перший погляд проста морська губка не здається загадковою істотою. Без мозку. Ніякої кишки. Немає проблем з тим, що він датується 700 мільйонами років. Однак переконливі скам’янілості губки датуються лише приблизно 540 мільйонами років, залишаючи проміжок у 160 мільйонів років у летописі скам’янілостей.
У статті, опублікованій 5 червня в журн природигеобіолог з Virginia Tech Шухай Сяо та його співробітники повідомили про морську губку віком 550 мільйонів років «втрачених років» і припустили, що навіть у більш старих морських губок ще не виникли мінеральні скелети, забезпечивши нові критерії для пошуку втрачених скам’янілостей.
Таємниця зникнення морських губок крутиться навколо парадоксу. Оцінки молекулярного годинника, які включають вимірювання кількості генетичних мутацій, які накопичуються з часом, припускають, що губки повинні були еволюціонувати приблизно 700 мільйонів років тому. Однак жодних переконливих скам’янілостей губок у таких старих породах не знайдено.
Протягом багатьох років ця загадка була предметом суперечок серед зоологів і палеонтологів.
Це останнє відкриття доповнює еволюційне генеалогічне дерево однієї з найдавніших тварин, пояснюючи їх помітну відсутність у стародавніх породах і з’єднуючи крапки з питаннями Дарвіна про те, коли вони еволюціонували.
Піонерське відкриття Сяо
Сяо, нещодавно призначений членом Національної академії наук, вперше побачив скам’янілість п’ять років тому, коли один із співробітників надіслав йому фотографію зразка, викопаного вздовж річки Янцзи в Китаї. «Я ніколи раніше не бачив нічого подібного», — сказав Сяо, викладач Наукового коледжу. «Майже відразу я зрозумів, що це щось нове».
Сяо та його колеги з Кембриджського університету та Нанкінського інституту геології та палеонтології почали одну за одною виключати можливі варіанти: ні морської бризки, ні актинії, ні коралів. Чи може це бути невловима стародавня морська губка, гадали вони?
Шухай Сяо, геобіолог із Технічного університету Вірджинії, та його колеги повідомили про скам’янілість морської губки віком 550 мільйонів років, заповнивши прогалину в еволюційному генеалогічному дереві однієї з найдавніших тварин. Фото Спенсера Коппаджа для Virginia Tech. Авторство: Спенсер Коппаж для Virginia Tech
У попередньому дослідженні, опублікованому в 2019 році, Сяо та його команда запропонували Ранні губки не залишили скам’янілостей, оскільки вони не розвинули здатність генерувати тверді голчасті структури, відомі як спікули, які характеризують морські губки сьогодні.
Члени команди Сяо простежили еволюцію губок через літопис скам’янілостей. Коли вони рухалися назад у часі, спікули губок стали більш органічними за складом і менш мінералізованими.
«Якщо ви екстраполюєте, то перші істоти, ймовірно, були м’якими, з повністю органічними скелетами й без мінералів», — сказав Сяо. «Якщо це правда, вони зможуть пережити скам’яніння лише в дуже особливих умовах, коли швидке скам’яніння переважає над розкладанням».
Пізніше в 2019 році міжнародна дослідницька група Сяо знайшла скам’янілість губки, що збереглася в таких умовах: тонкий шар морської карбонатної породи, яка, як відомо, зберігає велику кількість тварин з м’яким тілом, включаючи деякі мікроорганізми. Найдавніші рухливі тварини.
«Частіше цей тип скам’янілостей втрачається в летописі скам’янілостей», — сказав Сяо. «Нове відкриття відкриває вікно в ранніх тварин, перш ніж вони розвинуться в тверді частини».
Нове відкриття скам’янілостей і його наслідки
Поверхня нової скам’янілості губки всіяна складним набором правильних коробок, кожна з яких розділена на менші ідентичні коробки.
«Ця специфічна закономірність свідчить про те, що наші скам’янілі морські губки найбільш тісно пов’язані з певним видом Класифікувати «Він виготовлений зі скляної губки», — сказав Сяопін Ван, докторант Нанкінського інституту геології та палеонтології та Кембриджського університету.
Ще одним несподіваним аспектом нової скам’янілості губки є її розмір. “Шукаючи ранні скам’янілості губок, я очікував, що вони будуть дуже маленькими”, – сказав співавтор Алекс Лю з Кембриджського університету. «Нова скам’янілість має довжину близько 15 дюймів із відносно складним конічним планом тіла, що кидає виклик багатьом нашим очікуванням щодо появи ранніх губок».
Хоча скам’янілість заповнює деякі пропущені роки, вона також дає дослідникам важливі вказівки щодо того, як шукати ці скам’янілості — що, сподіваємося, пізніше розширить розуміння ранньої еволюції тварин.
«Відкриття свідчить про те, що перші губки могли бути губчастими, але не скляними», — сказав Сяо. «Тепер ми знаємо, що нам потрібно розширити наш погляд під час пошуку ранніх губок».
Довідка: «Губкова фауна з пізньої едіакарської коронної групи», Сяопін Ван, Олександр Дж. Лю, Чжі Чен, Ченсі Ву, Яронг Лю, Бінь Ван, Ці Пан, Цюаньмін Чжоу, Шунлай Юань і Шухай Сяо, 5 червня 2024 р. природи.
DOI: 10.1038/s41586-024-07520-y
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
