Kinesiske paleontologer har fundet den ældste cellede boremask • Sergey Yastrebov • Videnskabsnyheder om "Elements" • Paleontologi, Evolution

Kinesiske paleontologer har fundet den ældste celledorm

Fig. 1. Ecdysozoa gruppemedlemmer: En – nematode B – håret C – loritsifera D – onihophore E – langsomt bevægende F – priapulida G – kinarinh. Arthropoder er ikke vist her med den begrundelse, at alle allerede er bekendt med dem. Illustration fra artiklen af ​​G. D. Edgecombe, 2009. Palaeontologisk og Molekylær Bevis Sammenkædning Arthropoder, Onychophoraner og andre Ecdysozoa

Paleontologer opdaget i det centrale Kina velbevarede rester af en rundorm, der levede i begyndelsen af ​​den kamburske periode – for 535 millioner år siden. Roundworms, ifølge moderne begreber, er nære slægtninge af leddyr. Men hvilken af ​​dem kom fra er stadig uklar. Den nye fund tyder på, at dette spørgsmål ikke giver mening: leddyr og rundorm er opstået i processen med den "kamburske eksplosion" omtrent på samme tid.

Løvfældende dyr (Ecdysozoa) er den største evolutionære gren af ​​hvirvelløse dyr, der nummererer mere end en million moderne arter (figur 1). Kroppen af ​​alle smeltende dyr er dækket af en flerlags kutikula indeholdende chitin og i stand til at blive fuldstændigt afladet under virkningen af ​​steroidhormonekdyson (denne proces kaldes smeltning). I andre dyr, der er dækket med kutiklen, for eksempel i ringede orme, har den en anden kemisk sammensætning og kan ikke fuldstændigt kasseres.I modsætning til mange andre hvirvelløse dyr, flytter smeltet dyr aldrig på noget udviklingsstadium ved hjælp af cilia: deres integritet er ikke tilpasset dette.

Til Ecdysozoa grenen hører først og fremmest leddyr For det andet, slægtninge af leddyr, der har enklere lemmer (onihophores og træg); og tredje, flere ret forskelligartede grupper af orme. I den klassiske zoologi af orme, der nu tilskrives ecdysozoa, blev det accepteret at kalde primordiale hulrum eller runde orme.

Den største gruppe af rundorms kaldes nematoder (for eksempel er de kun kommet ind i skoleplanen). Disse er orme med en trådformet krop, sædvanligvis ret lille, som er meget udbredt: de bor i havene, i ferskvand, i jorden og i andre organismer. Foruden nematoder er der marine rundeorme, i hvis krop den forreste forgrenede deling skiller sig ud, siddende med kutikulære rygsøjler; Dette afsnit kaldes bagagerummet eller indadvendt (figur 2). Sådanne er de relativt store benthiske priapulider og to grupper af meget små orme, der lever mellem sandkorn: kinorinkh og loritsifera.Og endelig er der hårede hår, hvor den voksne form er ferskvand og ligner en nematode, og larven er parasitisk og har en typisk indadvendt.

I 1980 foreslog V. V. Malakhov at kombinere priapulider, kinrinkhs og volosatikov i en ny type Cephalorhyncha – golovokhobotnye. Snart blev denne type loricifera, der blev opdaget i 1983, også medtaget. Der er dog zoologer, der tror at hår er tættere på nematoder end til andre cephalobotika. Gruppen, der omfatter priapulid, kinorinh og loritsifer, men ikke omfatter hårfugter, hedder Scalidophora.

Fig. 2. Scalidophora kropsstruktur: ca – kaudale vedhæng cg – kaudal ganglion gn – gonad gt – tarmen i – hoveddelen af ​​indadvendt ir – Introvert muskler trækkes tilbage mc – mundkegle (ikke alle har det, beskrevet her Eopriapulites det er ikke udtrykt); ng cervikal ganglion nk – halsområde oS – mundkegles arme pn – udskillelsesorganer rb – ringhjerne sc – Scalider; tk – torso vn abdominal nerve bagagerum Billede fra ru.wikipedia.org

Allerede fra listen over moderne Ecdysozoa er det klart, at denne gruppe ikke er enkel. Forhold i hende er meget forvirrede. Det er ikke engang klart, om den første ecdysozoa var ormlignende eller tværtimod fra begyndelsen havde de lemmer og lignede leddyr (se A.Zhuravlev et al., 2011. Palaeoscolecida og udviklingen af ​​ecdysozoa). Men hvad forskerne er enige om er, at kvæget (tilstedeværelsen af ​​en introvert) i hvert fald er en meget primitiv tilstand for ecdysozoa. Nogle gange griner de, at smeltet kunne lige så godt kaldes proboscis (Proboscidea), hvis dette navn ikke blev tildelt pattedyrsordren. Det er sandsynligt, at fraværet af stamme i leddyr og nematoder er sekundært (se S. Conway Morris og J. Peel, 2010. Nye palaeoscolecidan orme fra Nedre Cambrian: Sirius Passet, Latham Shale og Kinzers Shale).

Derfor er det så vigtigt at tydeligt fastslå, hvornår den første golovoobotnye dukkede op, og hvordan de så ud. "Groping" begyndelsen af ​​den tilsvarende evolutionære linje får vi et vigtigt fodfæste for at dechiffrere Ecdysozoas historie som helhed.

Det kan ikke siges, at der ikke er nogen fossile fund af celibatorms overhovedet. Tværtimod er de mange. Men som regel er de heller ikke tilstrækkeligt gamle eller uvæsentligt bevarede (for eksempel udfladede, så det er umuligt at nøjagtigt genskabe dyrets tredimensionale form).

I år udgav en gruppe kinesiske paleontologer en beskrivelse af en meget gammel celledorm fra fosfatiserede kalksten i den tidlige Cambrian i Shaanxi-provinsen. Det er bevaret godt nok, så mange detaljer kan overvejes (figur 3).

Fig. 3. morfologi Eopriapulites sphinx. EnE – Udsigt over den bevarede del helt i forskellige vinkler. F – udsigt fra mundens side 18-stråle symmetri af både skalid og pharyngeal tænder er synlig. H – Skema med 18-strålesymmetri af dækkonstruktionerne. G – Den bevarede del af ormen er helt i figuren; en – kropslige ringe af kroppen sc – Scalider; cs – koronale skalider placeret rundt om munden (der er 12 af dem, i fig. H de er vist som sekskanter); pt – pharyngeal tænder; m – mund. Illustration af artiklen i diskussion Evolution & Development

Ormen i ormen er tydeligt opdelt i krop og indadvendt. Hovedparten af ​​indadvendt er bøjet baglæns med skåret spidser (skaler); bagfra strækker den sig ind i livmoderhalsområdet, som går ind i kroppen og foran, ind i en delvis omvendt svælg, hvor den afkropede bærer de såkaldte pharyngeal tænder. Disse pharyngeal tænder omgiver munden, der ligger strengt på forenden af ​​kroppen. Kroppen har en lys ring, der kun dækker integumentet: de indre organer er ikke segmenteret.

Den mest bemærkelsesværdige ting ved denne beskrivelse er, at den passer fuldt ud til priapulider, herunder moderne. Så kinesiske paleontologer har med rette ingen tvivl om, at de fandt en typisk repræsentant for Scalidophora-gruppen, meget tæt på (i det mindste) priapulids evolutionære stamme.

Ikke desto mindre har den nye fund flere tegn, der absolut ikke tillader det at henføres til priapulider.

Først og fremmest er denne orm meget lille. Den bedst bevarede prøve er kun 0,85 mm lang. Det er rigtigt, at dette ikke omfatter ryggen af ​​torsoen, som er brudt af denne prøve; men længden af ​​hele ormen var næppe meget mere end 1 mm. For priapulider er en sådan lille størrelse, selvom den ikke er udelukket, atypisk. På kinorinhov og loritsifer (som sådanne størrelser er bare iboende), er den nye fund slet ikke den samme.

Hvad er der tale om? Begyndelsen af ​​den kamburske periode er en epoke for en kraftig stigning i mangfoldigheden af ​​multicellulære dyr kaldet den kamburske eksplosion. Mange moderne typer hvirvelløse dyr, sandsynligvis netop derefter dukkede op. Det er således kendt, at disse hvirvelløse dyr – allerede ganske talrige – i de første par millioner år af kambrianerne var massivt repræsenteret af små organismer (nogle få millimeter i størrelse). Denne første fauna i moderne multicellulære dyr hedder "small shelly fauna". Det er muligt, at udviklingen af ​​priapulider begyndte med meget små orme, som derefter steg i størrelse, og fastholdt den overordnede struktur.

Et andet træk ved den nyligt opdagede Golovobobotny-orm vedrører symmetrien i hans krop. Priapulida, som selvfølgelig og alle orme, tosidigt symmetriske dyr. Men på samme tid sidder deres bagagerum med langsgående rækker af skalider, hvis symmetri er den virkelige radiale (radiale) ene. Ofte er det for eksempel 25-stråle. Disse maskers pharyngeal tænder er placeret rundt om munden med en femkant, så antallet af alle radialt symmetriske elementer er et multipel af fem. Dette er et godt eksempel på, hvordan flere former for symmetri kan eksistere i et enkelt dyrs krop. Men i den nye tidlige kambrianske orm er symmetrien af ​​rækkerne af skalider på stammen og pharyngeal tænderne 18-stråle undtagen ringen af ​​såkaldte koronare skalids, hvor det bliver 12-stråle. Det er nemt at se, at disse tal er multiple af seks og ikke overhovedet fem. Hvis femstrålesymmetri er karakteristisk primært for priapulider, findes der elementer af sekstrådsymmetri i dækstrukturerne i hårfabrikker, i nematoder, i filmfilm og i loricifer. Det kan antages, at dette er et mere gammelt og mere generelt træk.

Baseret på denne kombination er kinesiske paleontologer kommet med et smukt navn til deres opdagelse – Eopriapulites sphinx. Roten "eo" kommer fra den græske Eos – morgendagen; generisk navn Eopriapulites betyder noget som "priapulida daggry". Sfinxen er en mytisk væsen, i form af hvilke funktionerne i flere forskellige dyr kombineres.

Og endelig, for at vurdere evolutionærværdien af ​​en fund er information om sin alder altid meget vigtig. Det kalkstenslag, hvori eopriapulitter blev fundet, ifølge de seneste data, er 535 millioner år gamle. Hvad giver denne figur os? Den kamburske periode begyndte for 542 millioner år siden. Næsten i begyndelsen af ​​Cambrian, sandsynligvis forekom de første ægte leddyr (se Arthropods bekræfte virkeligheden af ​​den kamburske eksplosion, "Elements", 11/17/2013). Denne konklusion blev imidlertid foretaget ved indirekte skøn; Det første dokumentbevis for forekomst af leddyr (fossile fodspor) fremstår lidt senere – for 535 millioner år siden. Eopriapulites har nøjagtig samme alder. Mest sandsynligt betyder det, at de evolutionære grene af celiacorm orm og leddyr tog form samtidigt. At sige at en af ​​disse grupper er afledt af den anden, er det umuligt. Det er meget mere sandsynligt, at både leddyr og rundorm har udviklet sig fra nogle gamle former for ecdysozoa, som nu er helt uddøde.

Kilde: Y. Liu, S. Xiao, T. Shao, J. Broce og H. Zhang. Cycloneuralians og ecdysozoans // Evolution & Development. 2014. V. 16. nr. 3. s. 155-165.

Sergey Yastrebov


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: