Według naukowców z Australian National University (ANU) zawartość ostatniego posiłku spożywanego przez najwcześniejsze zwierzęta zamieszkujące Ziemię ponad 550 milionów lat temu odkryła nowe wskazówki dotyczące fizjologii naszych najwcześniejszych zwierzęcych przodków.
Biota Ediacara to najstarsze duże organizmy na świecie, których wiek sięga 575 milionów lat. Naukowcy z ANU odkryli, że zwierzęta zjadały bakterie i glony pochodzące z dna oceanu. Odkrycia opublikowane w Current Biology ujawniają więcej informacji o tych dziwnych stworzeniach, w tym o tym, jak były w stanie spożywać i trawić żywność.
Naukowcy przeanalizowali starożytne skamieniałości zawierające zachowane cząsteczki fitosterolu – naturalne produkty chemiczne występujące w roślinach – które pozostały z ostatniego posiłku zwierząt. Badając molekularne pozostałości tego, co zjadły zwierzęta, naukowcy byli w stanie potwierdzić, że podobny do ślimaka organizm, znany jako Kimberella, miał usta i jelita oraz trawił pokarm w taki sam sposób, jak robią to współczesne zwierzęta. Naukowcy twierdzą, że było to prawdopodobnie jedno z najbardziej zaawansowanych stworzeń ediakarczyków.
Zespół ANU odkrył, że inne zwierzę, które dorastało do 1,4 metra długości i miało odciśnięty na ciele wzór przypominający żebro, było mniej złożone i nie miało oczu, ust ani jelit. Zamiast tego dziwne stworzenie, zwane Dickinsonia, wchłaniało jedzenie przez swoje ciało, gdy przemierzało dno oceanu.
„Nasze odkrycia sugerują, że zwierzęta fauny i flory Ediacara, które żyły na Ziemi przed „eksplozją kambryjską” współczesnego życia zwierzęcego, były mieszanką jawnych dziwaków, takich jak Dickinsonia, i bardziej zaawansowanych zwierząt, takich jak Kimberella, które miały już pewne właściwości fizjologiczne podobne do ludzi i innych współczesnych zwierząt” – powiedział główny autor dr Ilya Bobrovskiy z GFZ-Potsdam w Niemczech.
Zarówno Kimberella, jak i Dickinsonia, które mają strukturę i symetrię niepodobne do niczego, co istnieje obecnie, należą do rodziny fauny i flory Ediacara, która żyła na Ziemi około 20 milionów lat przed eksplozją kambryjską – ważnym wydarzeniem, które na zawsze zmieniło bieg ewolucji całe życie na Ziemi.
„Ediacara biota to naprawdę najstarsze skamieniałości, na tyle duże, że można je zobaczyć gołym okiem, i są one źródłem nas i wszystkich współczesnych zwierząt. Te stworzenia są naszymi najgłębszymi widocznymi korzeniami” – mówi dr Bobrovskiy, który ukończył pracę w ramach części doktoratu na ANU, powiedział.
Współautor badania, profesor Jochen Brocks z ANU Research School of Earth Sciences, powiedział, że algi są bogate w energię i składniki odżywcze i mogły odgrywać kluczową rolę we wzroście Kimberelli.
„Bogate w energię pożywienie może wyjaśniać, dlaczego organizmy fauny i flory Ediacara były tak duże. Prawie wszystkie skamieniałości, które pojawiły się przed fauną i florą Ediacara, były jednokomórkowe i miały mikroskopijne rozmiary” – powiedział profesor Brocks.
Korzystając z zaawansowanych technik analizy chemicznej, naukowcy z ANU byli w stanie wyodrębnić i przeanalizować cząsteczki steroli zawarte w skamieniałej tkance. Cholesterol jest cechą charakterystyczną zwierząt i w ten sposób w 2018 roku zespół ANU był w stanie potwierdzić, że biota Ediacara należą do naszych najwcześniejszych znanych przodków.
Cząsteczki zawierały charakterystyczne sygnatury, które pomogły naukowcom rozszyfrować, co zwierzęta jadły przed śmiercią. Profesor Brocks powiedział, że najtrudniejsze jest rozróżnienie sygnatur cząsteczek tłuszczu samych stworzeń, pozostałości glonów i bakterii w ich jelitach oraz rozkładających się cząsteczek glonów z dna oceanu, które zostały razem pochowane w skamielinach.
„Naukowcy wiedzieli już, że Kimberella zostawia ślady żerowania, zeskrobując glony pokrywające dno morskie, co sugerowało, że zwierzę miało jelita. Ale dopiero po analizie cząsteczek jelita Kimberelli byliśmy w stanie określić, co dokładnie jadło i jak strawionego pokarmu” – powiedział profesor Brocks.
„Kimberella dokładnie wiedziała, które sterole są dla niej dobre i miała zaawansowane, precyzyjnie dostrojone jelita, aby odfiltrować całą resztę.
„To był dla nas moment Eureki. Używając zakonserwowanych substancji chemicznych w skamieniałościach, możemy teraz uwidocznić zawartość jelit zwierząt, nawet jeśli jelita już dawno uległy rozkładowi. Następnie zastosowaliśmy tę samą technikę na dziwniejszych skamieniałościach, takich jak Dickinsonia, aby dowiedzieć się, jak żerował i odkrył, że Dickinsonia nie ma jelit”.
Dr Bobrovskiy odzyskał skamieliny Kimberella i Dickinsonia ze stromych klifów w pobliżu Morza Białego w Rosji – odległej części świata, w której żyją niedźwiedzie i komary – w 2018 roku.