ฟอสซิลอายุ 500 ล้านปีเผยคำตอบของปริศนาวิวัฒนาการ

คอลเล็กชันซากดึกดำบรรพ์ที่ได้รับการอนุรักษ์เป็นอย่างดีเป็นพิเศษซึ่งค้นพบในมณฑลยูนนานทางตะวันออกของประเทศจีน ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถไขปริศนาอายุหลายศตวรรษในวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลกได้ โดยเผยให้เห็นว่าสัตว์กลุ่มแรกที่สร้างโครงกระดูกมีหน้าตาเป็นอย่างไร ผลลัพธ์ได้รับการเผยแพร่ในวันนี้ใน รายงานการประชุม ของRoyal Society Bสัตว์กลุ่มแรกที่สร้างโครงกระดูกที่แข็งและแข็งแรงปรากฏขึ้นอย่างกะทันหันในบันทึกฟอสซิลในพริบตาทางธรณีวิทยา อายุ

เมื่อประมาณ 550-520 ล้านปีก่อนในช่วงเหตุการณ์ที่เรียกว่าการระเบิดแคมเบรียน ซากดึกดำบรรพ์ยุคแรกเหล่านี้จำนวนมากมีลักษณะเป็นท่อกลวงธรรมดาที่มีความยาวตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตรไปจนถึงหลายเซนติเมตร อย่างไรก็ตาม สัตว์ชนิดใดที่สร้างโครงกระดูกเหล่านี้แทบไม่ทราบแน่ชัด เนื่องจากพวกมันขาดการเก็บรักษาส่วนที่อ่อนนุ่มซึ่งจำเป็นต่อการระบุว่าพวกมันอยู่ในกลุ่มสัตว์หลักที่ยังมีชีวิตอยู่ในปัจจุบัน คอลเลกชันใหม่ของฟอสซิลอายุ 514 ล้านปีประกอบด้วยตัวอย่างGangtoucunia aspera สี่ตัวอย่าง ที่เนื้อเยื่ออ่อนยังคงไม่บุบสลาย รวมถึงไส้และปาก สิ่งเหล่านี้เผยให้เห็นว่าสายพันธุ์นี้มีขอบปากเป็นวงเรียบไม่มีหนวดยาวประมาณ 5 มม. เป็นไปได้ว่าพวกมันถูกใช้เพื่อต่อยและจับเหยื่อ เช่น สัตว์ขาปล้องขนาดเล็ก ซากดึกดำบรรพ์ยังแสดงให้เห็นว่าGangtoucuniaมีลำไส้ที่ตาบอด (เปิดที่ปลายด้านหนึ่งเท่านั้น) ซึ่งแบ่งออกเป็นโพรงภายในซึ่งเต็มไปด้วยความยาวของท่อ ลักษณะเหล่านี้พบได้เฉพาะในแมงกะพรุน ดอกไม้ทะเล และญาติสนิทของพวกมันในปัจจุบันเท่านั้น (รู้จักกันในชื่อ cnidarians) ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีส่วนที่อ่อนนุ่มซึ่งหายากมากในบันทึกฟอสซิล การศึกษาแสดงให้เห็นว่าสัตว์ธรรมดาเหล่านี้เป็นหนึ่งในกลุ่มแรกๆ ที่สร้างโครงกระดูกแข็งซึ่งประกอบขึ้นจากบันทึกฟอสซิลที่รู้จัก นักวิจัยกล่าวว่าGangtoucuniaจะมีลักษณะคล้ายกับติ่งแมงกะพรุน Scyphozoan สมัยใหม่ โดยมีโครงสร้างเป็นท่อแข็งยึดกับพื้นผิวด้านล่าง ปากหนวดจะยื่นออกไปนอกท่อ แต่สามารถดึงกลับเข้าไปในท่อเพื่อหลีกเลี่ยงการล่า ท่อของ Gangtoucunia แตกต่างจากติ่งแมงกะพรุนที่มีชีวิตตรงที่ท่อของGangtoucuniaทำจากแคลเซียมฟอสเฟต ซึ่งเป็นแร่ธาตุแข็งที่ประกอบเป็นฟันและกระดูกของเราเอง การใช้วัสดุนี้เพื่อสร้างโครงกระดูกกลายเป็นของหายากในหมู่สัตว์เมื่อเวลาผ่านไป ดร. ลุค แพร์รี ผู้เขียนที่เกี่ยวข้อง ภาควิชาวิทยาศาสตร์โลก มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด กล่าวว่า "นี่เป็นการค้นพบหนึ่งในล้านจริงๆ หลอดลึกลับเหล่านี้มักถูกพบเป็นกลุ่มหลายร้อยคน แต่จนถึงขณะนี้พวกมันถูกมองว่าเป็นฟอสซิลที่ 'มีปัญหา' เพราะเราไม่มีทางจำแนกพวกมันได้ ต้องขอบคุณตัวอย่างใหม่ที่ไม่ธรรมดาเหล่านี้ ชิ้นส่วนสำคัญของปริศนาวิวัฒนาการได้ถูกวางลงอย่างแน่นหนา' ตัวอย่างใหม่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าGangtoucuniaไม่เกี่ยวข้องกับหนอน annelid (ไส้เดือน โพลิคีเทส และญาติของพวกมัน) ตามที่เคยเสนอไว้ก่อนหน้านี้สำหรับฟอสซิลที่คล้ายกัน ตอนนี้เป็นที่ชัดเจนว่า ร่างกาย ของ Gangtoucuniaมีผิวภายนอกที่เรียบและไส้ในถูกแบ่งตามยาว ในขณะที่ annelids มีร่างกายที่แบ่งส่วนโดยมีการแบ่งส่วนตามขวางของร่างกาย ฟอสซิลดังกล่าวถูกพบที่ไซต์ในส่วน Gaoloufang ในคุนหมิง ทางตะวันออกของมณฑลยูนนาน ประเทศจีน ที่นี่ สภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจน (ออกซิเจนต่ำ) จำกัดการมีอยู่ของแบคทีเรียที่ปกติจะย่อยสลายเนื้อเยื่ออ่อนในฟอสซิล นักศึกษาระดับปริญญาเอก Guangxu Zhang ผู้รวบรวมและค้นพบตัวอย่างกล่าวว่า "ครั้งแรกที่ฉันค้นพบเนื้อเยื่ออ่อนสีชมพูที่ด้านบนของ ท่อ Gangtoucuniaฉันรู้สึกประหลาดใจและสับสนว่ามันคืออะไร ในเดือนต่อมา ฉันพบตัวอย่างอีกสามตัวอย่างที่มีการเก็บรักษาเนื้อเยื่ออ่อน ซึ่งน่าตื่นเต้นมากและทำให้ฉันคิดใหม่เกี่ยวกับความสัมพันธ์ของGangtoucunia เนื้อเยื่ออ่อนของGangtoucuniaโดยเฉพาะหนวด เผยให้เห็นว่ามันไม่ใช่หนอนที่มีลักษณะคล้าย priapulid อย่างที่การศึกษาก่อนหน้านี้แนะนำ แต่ดูเหมือนปะการังมากกว่า และจากนั้นฉันก็รู้ว่ามันคือ cnidarian' แม้ว่าซากดึกดำบรรพ์จะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าGangtoucuniaเป็นแมงกะพรุนดึกดำบรรพ์ แต่ก็ไม่ได้ตัดความเป็นไปได้ที่ฟอสซิลหลอดแรกชนิดอื่น ๆ จะดูแตกต่างออกไปมาก จากหิน Cambrian ในมณฑลยูนนาน ทีมวิจัยเคยพบซากดึกดำบรรพ์หลอดที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดี ซึ่งอาจระบุได้ว่าเป็น priapulids (หนอนทะเล), lobopodians (หนอนที่มีขาคู่ ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับสัตว์ขาปล้องในปัจจุบัน) และ annelids Xiaoya Ma ผู้เขียนร่วม (มหาวิทยาลัยยูนนานและมหาวิทยาลัย Exeter) กล่าวว่า "รูปแบบชีวิตแบบทูบิโคลดูเหมือนจะพบได้บ่อยมากขึ้นในแคมเบรียน ซึ่งอาจเป็นการตอบสนองแบบปรับตัวต่อแรงกดดันจากการปล้นสะดมที่เพิ่มขึ้นในยุคแคมเบรียนยุคแรก" การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการเก็บรักษาเนื้อเยื่ออ่อนเป็นพิเศษเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเราในการทำความเข้าใจสัตว์ดึกดำบรรพ์เหล่านี้'