520 milionů let stará fosilie housenky odhaluje původ členovců

Téměř před půl miliardou let byla na území dnešní provincie Yunnan v Číně uvězněna malá larva v bahně. O stovky milionů let později, poté, co se bahno již dávno proměnilo v černé kameny z formace Yuanshan, se larva znovu vynořila v pečlivě uchovávané časové schránce, která by prozradila více o evoluci členovců.

Ty Yuanxi Tento objekt nelze vidět pouhým okem. Má velikost přibližně jako zrnko máku a je tak dobře zachovalý, že jeho exoskelet je téměř zcela neporušený a dokonce i obrysy někdejších jeho vnitřních orgánů lze vidět čočkou mikroskopu. Vědci z Durhamské univerzity, kteří jej zkoumali, byli schopni vidět rysy starých i moderních členovců. Některé z těchto rysů jim prozradily, jak se z jednodušších červovitých předků živých členovců vyvinuli složitější organismy.

Zjistil to i výzkumný tým Y. yuanxi, „Obojživelníci, kteří existovali během kambrické exploze (kdy se většina hlavních živočišných skupin začala objevovat ve fosilních záznamech), mají společné rysy s existujícími členovci, jako jsou krabi, sametové červy a tardigrady Hluboké evoluční postavení obojživelníků.“ Ty Yuanxi… světlo[es] Vnitřní anatomické změny, které podnítily vzestup a diverzifikaci [arthropods]„Ve studii nedávno publikované v časopise Nature řekli:

Zevnitř ven a zvenku dovnitř

Zatímco mnoho fosilií uchovaných v bahnitém prostředí, jako je souvrství Yuanshan, bylo tlakem zploštěno, Y. Yuanxi Zůstávají trojrozměrné, což usnadňuje jejich zkoumání. Jak tedy přesně tato housenka vypadala zvenčí a zevnitř?

Výzkumný tým to dokázal okamžitě zjistit Y. Yuanxi Byl to lobepod. Lobopodi jsou skupinou vyhynulých členovců s dlouhým tělem a krátkýma nohama, neboli lobopodů. Uprostřed každého z jeho 20 segmentů je pár lobopodů a tyto segmenty se postupně zkracují zepředu dozadu od těla. Ačkoli není zachována žádná měkká tkáň, kulovité obrysy naznačují přítomnost oka na každé straně hlavy, i když není známo, zda tyto oči byly složené nebo ne. Tento tvor měl ústní otvor – předchůdce úst – ale žádný řitní otvor. Musel přijímat potravu a vylučovat odpad ústy.

Uti Yuanxi Tento organismus obsahuje dutinu známou jako periviscerální dutina, která obklopuje obrys trubice, o níž se předpokládá, že kdysi byla střevem. Střeva tohoto tvora končí bez otvoru, což vysvětluje nedostatek řitního otvoru. Uvnitř každého segmentu je pár mezer směrem ke středu. Vědci se domnívají, že jde o důkazy o trávicích žlázách, zejména po srovnání s trávicími žlázami v jiných fosiliích členovců ze stejné doby.

Prstenec obklopující ústa housenky byl periorální nervový prstenec, který byl spojen s nervy rozšiřujícími se do očí a přívěsků v prvním segmentu. Uvnitř její hlavy je prostor obsahující mozek. Tvar této prázdné místnosti poskytuje určitý pohled na strukturu mozku. Podle toho, co měli vědci možnost vidět, to byl mozek housenky Y. Yuanxi Přední část mozku měla klínovitý tvar a zbytek mozku byl rozdělen na dvě části, jak ukazuje obrys membrány mezi nimi.

Dlouhá cesta, dlouhá cesta, dlouhá cesta tehdy a nyní

Díky svým fyzikálním vlastnostem se vědci domnívají, že… Y. Yuanxi Jsou ukázány rysy vyhynulých a existujících členovců. Některé jsou rysy předků nalezené u všech členovců, žijících i vyhynulých. Jiné jsou rysy předků, které mohly být přítomny u vyhynulých členovců, ale jsou přítomny pouze u některých žijících členovců.

Mezi rysy nalezené u všech členovců dnes je protocerebrum; Jeho evolučním předkem byl periorální nervový prstenec umístěný v Y. Yuanxi. Protocerebrum je první část mozku členovců, která ovládá oči a přívěsky, jako jsou tykadla u sametových červů a ústní ústrojí u tardigradů. Mezi další funkce Y. Yuanxi Stávající a vyhynulí členovci mají svůj vlastní oběhový systém, který je podobný oběhovému systému moderních členovců, zejména korýšů.

Lopoda je morfologická charakteristika Y. Yuanxi Nyní se vyskytují pouze u některých členovců – tardigradů a sametových červů. V období kambria bylo mnoho dalších druhů korýšů. Korýši měli také zřetelný oběhový systém v nohách a dalších přílohách, který je nejblíže oběhovému systému sametových červů.

„Struktura nervového systému určuje ranou formaci nervového systému.“ [arthropod] Mozek, jeho přílohy a související smyslové orgány a objasnění podobností napříč [arthropods]“Výzkumníci ve stejné studii řekli:

Ty Yuanxi Tento druh obojživelníků je stále zahalen nějakým tajemstvím. Tato záhada je způsobena především tím, že jde o larvu – nikdo nedokáže předpovědět, jak bude vypadat v dospělosti, a je možné, že tento druh měl v době, kdy dosáhl dospělosti, vyvinuty složené oči nebo křídla pro plavání. Zda jde o larvu vyhynulého druhu korýšů obojživelníků, je otevřenou otázkou. Možná jsou odpovědi pohřbeny někde ve skalách Yuanshanu.

příroda, 2024. Číslo digitálního dokumentu: 10.1038/S41586-024-07756-8