Karma Nangelo cho biết con vật anh yêu thích nhất luôn là con vật anh đang nghiên cứu. Tuy nhiên, phát hiện mới nhất của ông có thể vẫn đứng đầu danh sách trong một thời gian: một hóa thạch nửa tỷ năm tuổi từ một nhóm sinh vật biển kỳ lạ tuyệt vời. động vật không xương sốngmang lại.

Nanglo, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Khoa Sinh học Hữu cơ và Tiến hóa của Harvard, cho biết: “Con vật này là một khám phá thú vị giống như một số thứ tôi tìm thấy khi treo mình trên sườn núi hoặc nhảy ra khỏi máy bay trực thăng. Nó thật tuyệt vời”. .

Trong một nghiên cứu mới ở Truyền thông thiên nhiên, Nangelo và các đồng nghiệp mô tả hóa thạch mới, được đặt tên là loa thylakos, Tiết lộ rằng các loài động vật có áo dài của tổ tiên sống ở dạng trưởng thành ít vận động, ăn lọc, chúng có thể đã trải qua quá trình biến thái từ một ấu trùng giống nòng nọc.

Động vật có áo dài là những sinh vật thực sự tò mò, có đủ hình dạng và kích cỡ với nhiều lối sống khác nhau. Con trưởng thành có áo dài thường có hình dạng giống cái thùng với hai ống hút nhô ra khỏi cơ thể. Một ống hút hút nước cùng với các mảnh thức ăn thông qua lực hút, cho phép động vật ăn bằng thiết bị lọc giống như giỏ bên trong. Sau khi con vật đã ăn xong, ống hút còn lại sẽ đẩy nước ra ngoài.

Có hai loại bệnh huyền bí chính, khổ hạnh (chúng thường được gọi là “mực biển”) và viêm ruột thừa. Hầu hết rệp bắt đầu cuộc sống như một con nòng nọc di động, sau đó phát triển thành một con trưởng thành hình thùng với hai ống hút. Họ sống cuộc sống trưởng thành gắn liền với đáy biển. Ngược lại, phần ruột thừa vẫn giữ nguyên hình dáng của con nòng nọc khi trưởng thành và bơi tự do ở vùng nước cao hơn.

So sánh áo dài Megasiphon thylakos kỷ Cambri mới (a,b) với một số áo dài hiện đại (c,d,e). Đặc biệt, M. thylakos có chung chiếc bình tròn hoặc thân hình thùng và một cặp ống hút nổi bật từ loài ascidis có áo dài hiện đại. Căn cứ vào thực tế là M. thylakos có tuổi thọ nửa tỷ năm, điều này cho thấy rằng loài gallalis sống trong tổ tiên của chúng giống như những người khổ hạnh hiện đại: chúng có dạng trưởng thành không di động được trang bị ống hút để lọc thức ăn, một kế hoạch cơ thể được đạt được sau quá trình biến thái từ một con nòng nọc non. Các loài hiện đại được đại diện là c: Ciona, d: Ascidiella, e: Molgula. Nhiếp ảnh: Rudy Lerozi-Obriel (a, b) và Karma Nangelo (c, d, e)

“Ý tưởng cho rằng nó khởi đầu là một con sâu bướm giống nòng nọc và khi đã sẵn sàng phát triển, nó sẽ húc đầu vào một tảng đá, bám vào đá và bắt đầu biến thái bằng cách hút đuôi vào sinh vật này bằng một loại siphonin, đó là khá tuyệt vời,” Nangelo nói.

Thật thú vị, áo chẽn là họ hàng gần động vật có xương sốngTrong đó bao gồm cá, động vật có vú và thậm chí cả con người. Thật khó để tưởng tượng làm thế nào sinh vật có vẻ ngoài kỳ lạ này lại có thể liên quan đến động vật có xương sống nếu không có sự khởi đầu của con nòng nọc. Mối quan hệ chặt chẽ của Tunicat với động vật có xương sống khiến việc nghiên cứu trở nên quan trọng để hiểu được nguồn gốc tiến hóa của chúng ta. Thật không may, điều này không dễ thực hiện vì động vật có áo dài gần như hoàn toàn không có trong toàn bộ hồ sơ hóa thạch, chỉ có một số ít hóa thạch xuất hiện một cách thuyết phục với tư cách là thành viên của nhóm.

Với rất ít hóa thạch còn sót lại, các học giả chủ yếu dựa vào những gì có thể học được từ Neo-Tunicella phân loại. Vì không ai biết về hình thái và hệ sinh thái của tổ tiên chung cuối cùng của loài động vật có áo dài nên các nhà khoa học chỉ có thể cho rằng đó là động vật đáy có hai ống hút, giống như loài khổ hạnh, hoặc là động vật bơi tự do như ruột thừa.

M. thylacos Nó có tất cả các đặc điểm nổi bật của một chiếc áo dài, thân hình thùng và hai phần nhô ra giống như ống hút nổi bật. Nhưng đặc điểm thu hút sự chú ý của nhóm nghiên cứu là các dải màu tối chạy lên xuống trên cơ thể hóa thạch.

hình ảnh năng lượng cao M. thylacos Nó cho phép các nhà nghiên cứu so sánh song song với người khổ hạnh hiện đại. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các bộ phận bị mổ xẻ của tunica tunica Siona Để nhận biết bản chất loa phóng thanh những dải tối. Các so sánh cho thấy những điểm tương đồng đáng chú ý Siona các cơ cho phép áo dài mở và đóng môi âm hộ của nó, và các dải màu tối được quan sát thấy trong hóa thạch 500 triệu năm tuổi.

“loa phóng thanh Nanglo cho biết: “Hình thái học gợi ý cho chúng ta rằng lối sống tổ tiên của loài gallalis liên quan đến một loài trưởng thành không di chuyển, ăn lọc bằng cách sử dụng máy hút lớn của nó”. “Rất hiếm khi tìm thấy không chỉ một hóa thạch của người Ascidians mà còn cung cấp cái nhìn sâu sắc độc đáo và vô song về nguồn gốc tiến hóa ban đầu của nhóm bí ẩn này.”

Chi tiết giải phẫu của Megasiphon thylacus. M. thylakos có hai ống hút nổi bật và thân hình thùng. Nó cũng có các cơ dọc nổi bật kéo dài từ đầu ống hút đến gốc cơ thể. Chúng có thể so sánh với các loài động vật có vỏ hiện đại, bao gồm cả Ciona ruột, được mổ xẻ ở c và f. Ngay cả một sợi cơ có kích thước micromet cũng có thể so sánh được giữa hóa thạch 500 triệu năm tuổi này và chiếc áo dài hiện đại. Nhà cung cấp hình ảnh: James Wheeler (a,d) và Karma Nangelo (b,c,e,f,g)

M. thylacos Đây là hóa thạch áo dài cuối cùng duy nhất được phát hiện cho đến nay với việc bảo quản mô mềm. Đây là loại lâu đời nhất có nguồn gốc từ hệ tầng Margum Cambri giữa ở Utah. Hóa thạch được các đồng tác giả nghiên cứu Rudy Lerosi-Obriel và Giáo sư Javier Ortega-Hernandez (cả hai đều thuộc Khoa Sinh học Hữu cơ và Tiến hóa) xác định là áo dài khi đến thăm Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Utah (UMNH) vào năm 2019.

Ortega-Hernandez cho biết: “Hóa thạch ngay lập tức thu hút sự chú ý của chúng tôi bởi vì, mặc dù chúng tôi đang nghiên cứu chủ yếu về động vật chân đốt kỷ Cambri, chẳng hạn như bọ ba thùy và họ hàng thân mềm của chúng, nhưng hình thái gần giống với chúng”. loa phóng thanh Với các loài động vật có áo dài hiện đại, điều đó quá tuyệt vời để có thể bỏ qua và chúng tôi biết ngay rằng hóa thạch sẽ có một câu chuyện thú vị để kể.”

Hóa thạch từ Thành hệ Margum có niên đại không lâu sau Vụ nổ Kỷ Cambri, một trong những sự kiện tiến hóa quan trọng nhất trong lịch sử Trái đất xảy ra khoảng 538 triệu năm trước. Chính trong thời gian này, hầu hết các nhóm động vật chính lần đầu tiên xuất hiện trong hồ sơ hóa thạch, làm thay đổi hoàn toàn hệ sinh thái biển. Tuy nhiên, đáng chú ý là các loài có áo dài vắng mặt trong đá Cambri mặc dù chúng có sự đa dạng và phong phú ở các đại dương mới.

Có một số địa điểm hóa thạch kỷ Cambri được bảo tồn đặc biệt ở Hoa Kỳ, nhưng chúng thường bị bỏ qua so với những địa điểm ở vùng Burgess Shale của Canada và Zhengjiang ở Trung Quốc. “Khám phá loa phóng thanh Lerossi-Aubrell nói: “Nó minh họa hoàn hảo lý do tại sao Javier và tôi đã làm nghiên cứu thực địa ở Utah trong 10 năm qua. “Các tầng margum hiện được chúng ta quan tâm nhất vì chúng ta biết rằng chúng bảo tồn hóa thạch của các nhóm động vật, chẳng hạn như động vật có áo dài hoặc sứa lược, những loài gần như hoàn toàn không có trong hồ sơ hóa thạch kỷ Cambri.”

Các ước tính về đồng hồ phân tử chỉ ra rằng người Ascidian đã xuất hiện cách đây 450 triệu năm. Nhưng, ở tuổi 500 triệu năm, M. thylacos Nó cung cấp cái nhìn sâu sắc rõ ràng nhất về giải phẫu của động vật có áo dài và lịch sử tiến hóa ban đầu của chúng. Đáng kể, M. thylacos Nó cung cấp bằng chứng rằng hầu hết kế hoạch cơ thể hiện đại của áo dài đã được thiết lập ngay sau vụ nổ kỷ Cambri.

Nanglo cho biết: “Với chất lượng bảo quản đặc biệt và độ tuổi của hóa thạch, chúng tôi thực sự có thể nói rất nhiều về lịch sử tiến hóa của loài động vật có áo dài”. “Đây là một phát hiện đáng kinh ngạc vì trước đó chúng tôi không có bằng chứng thuyết phục nào về lối sống tổ tiên của nhóm này”.

Tham khảo: “Tunica cambrian và nguồn gốc sâu xa của kế hoạch cơ thể khổ hạnh,” của Karma Nanglo, Rudy Lirozzi-Obriel, và James C. Weaver, Javier Ortega-Hernandez, ngày 6 tháng 7 năm 2023, Có sẵn tại đây. Truyền thông thiên nhiên.
doi: 10.1038/s41467-023-39012-4

Sau khi thu thập lại hàng trăm hóa thạch mới vào mùa xuân này, các nhà nghiên cứu tin chắc rằng Thành hệ Margum chỉ mới bắt đầu tiết lộ bí mật của nó.

Các tác giả xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến C. Levitt-Bussian và R.B. Irmis vì sự hỗ trợ của họ trong chuyến thăm Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Utah (NHMU) và tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu các mẫu vật tại cơ sở này. và Cục Quản lý đất đai, đặc biệt là SE Foss và G. McDonald, để ký gửi hình thức hàng loạt của loa phóng thanh Tại NHMU và cung cấp hỗ trợ tổ chức.