Wyjątkowo dobrze zachowana kolekcja skamieniałości odkryta we wschodniej prowincji Yunnan w Chinach umożliwiła naukowcom rozwiązanie wielowiekowej zagadki w ewolucji życia na Ziemi, ujawniając, jak wyglądały pierwsze zwierzęta, które stworzyły szkielety. Wyniki zostały opublikowane dzisiaj w Proceedings of the Royal Society B.
Pierwsze zwierzęta, które zbudowały twarde i solidne szkielety, pojawiają się nagle w zapisie kopalnym w geologicznym mgnieniu oka około 550-520 milionów lat temu podczas zdarzenia zwanego Eksplozją Kambryjską. Wiele z tych wczesnych skamielin to proste puste rurki o długości od kilku milimetrów do wielu centymetrów. Jednak, jakiego rodzaju zwierzęta stworzyły te szkielety, było prawie całkowicie nieznane, ponieważ brakuje im części miękkich potrzebnych do zidentyfikowania ich jako należących do głównych grup zwierząt, które wciąż żyją.
Nowa kolekcja skamieniałości sprzed 514 milionów lat obejmuje cztery okazy Gangtoucunia aspera z nienaruszonymi tkankami miękkimi, w tym jelitami i aparatami gębowymi. Ujawniają one, że gatunek ten miał usta otoczone pierścieniem gładkich, nierozgałęzionych macek o długości około 5 mm. Jest prawdopodobne, że były one używane do użądlenia i chwytania zdobyczy, takich jak małe stawonogi. Skamieniałości pokazują również, że Gangtoucunia miała ślepo zakończony jelito (otwarte tylko z jednego końca), podzielone na wewnętrzne wnęki, które wypełniały długość rurki.
Są to cechy spotykane dziś tylko u współczesnych meduz, ukwiałów i ich bliskich krewnych (zwanych parzydełkami), organizmów, których miękkie części są niezwykle rzadkie w zapisie kopalnym. Badanie pokazuje, że te proste zwierzęta były jednymi z pierwszych, które zbudowały twarde szkielety, które składają się na znaczną część znanego zapisu kopalnego.
Według naukowców Gangtoucunia wyglądała podobnie do współczesnych polipów meduzy scyfozoa, z twardą strukturą rurową zakotwiczoną do podłoża. Paszcza macka wystawała poza rurkę, ale mogła być schowana do wnętrza rurki, aby uniknąć drapieżników. Jednak w przeciwieństwie do żywych polipów meduz, rurka Gangtoucunia została wykonana z fosforanu wapnia, twardego minerału, który tworzy nasze własne zęby i kości. Wykorzystanie tego materiału do budowy szkieletów stało się z czasem coraz rzadsze wśród zwierząt.
Autor do korespondencji, dr Luke Parry z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Oksfordzkiego, powiedział: „To naprawdę odkrycie jedno na milion. Te tajemnicze rurki często znajdują się w grupach setek osobników, ale do tej pory uważano je za „problematyczne” skamieliny, ponieważ nie mieliśmy możliwości ich sklasyfikowania. Dzięki tym niezwykłym nowym okazom kluczowy element ewolucyjnej układanki został na stałe umieszczony”.
Nowe okazy wyraźnie pokazują, że Gangtoucunia nie była spokrewniona z pierścienicami (dżdżownicami, wieloszczetami i ich krewnymi), jak wcześniej sugerowano w przypadku podobnych skamieniałości. Teraz jest jasne, że ciało Gangtoucunia miało gładką powierzchnię zewnętrzną i jelito podzielone wzdłużnie, podczas gdy pierścienice mają ciała segmentowe z poprzecznym podziałem ciała.
Skamielina została znaleziona na stanowisku w sekcji Gaoloufang w Kunming we wschodniej prowincji Yunnan w Chinach. Tutaj warunki beztlenowe (ubogie w tlen) ograniczają obecność bakterii, które normalnie degradują tkanki miękkie w skamielinach.
Doktorant Guangxu Zhang, który zebrał i odkrył okazy, powiedział: „Gdy pierwszy raz odkryłem różową miękką tkankę na szczycie rurki Gangtoucunia, byłem zaskoczony i zdezorientowany tym, czym one są. W następnym miesiącu znalazłem jeszcze trzy okazy z zachowaną tkanką miękką, co było bardzo ekscytujące i skłoniło mnie do przemyślenia powinowactwa Gangtoucunia. Tkanka miękka Gangtoucunia, zwłaszcza macki, pokazuje, że z pewnością nie jest to robak podobny do priapulidów, jak sugerowały wcześniejsze badania, ale raczej koralowiec, i wtedy zdałem sobie sprawę, że to parzydełko.
Chociaż skamielina wyraźnie pokazuje, że Gangtoucunia była prymitywną meduzą, nie wyklucza to możliwości, że inne wczesne gatunki skamieniałości rurowych wyglądały zupełnie inaczej. W skałach kambryjskich w prowincji Yunnan zespół badawczy znalazł wcześniej dobrze zachowane skamieliny rurowe, które można zidentyfikować jako priapulidy (robaki morskie), lobopody (robaki z parami nóg, blisko spokrewnione z dzisiejszymi stawonogami) i pierścienic.
Współautorka Xiaoya Ma (Uniwersytet Yunnan i Uniwersytet Exeter) powiedział: „Wydaje się, że rurkowaty tryb życia staje się coraz bardziej powszechny w kambrze, co może być adaptacyjną reakcją na rosnącą presję drapieżników we wczesnym kambrze. To badanie pokazuje, że wyjątkowa ochrona tkanek miękkich ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia tych starożytnych zwierząt”.