Kivételes épségű fosszília oldotta meg a korai élet egy rejtélyét

Az élővilág korai történetének kulcsfontosságú eseménye az úgynevezett kambriumi robbanás, melynek során – valójában már az ediakara időszak végétől kezdve – földtörténeti mércével nagyon rövid idő alatt jelentek meg sorra a világ tengereiben az állatvilág nagyobb csoportjai. Az ekkoriban kialakuló, többségükben ma is fennálló állattörzsek egyik új tulajdonsága, hogy képesek különféle anyagokból szilárd vázat kiválasztani, amit aztán számos célra lehet használni: védelmet nyújt a ragadozók vagy a mostoha környezet ellen, tartást biztosít a tengeraljzaton, támogatja a vízoszlopban való felemelkedést a táplálék eléréséhez, esetleg segít a légzési anyagcserében, ha éppenséggel az adott lény az aljzatba fúródva kíván élni. Arra vonatkozóan, hogy mitől jelenhetett meg ennyire hirtelen és ekkora változatosságban az élet ezen új formája, sokféle elképzelés látott már napvilágot.

A ragadozók fejlődésétől a génkészlet megváltozásán át a tenger oxigén- és kalciumkoncentrációjának növekedéséig elméletek egész serege érzékelteti a kérdéskör összetettségét. Az újonnan megjelenő szilárd vázú állatok kövületei közül a késő-ediakara és a kambrium kőzeteiben szembetűnően gyakoriak azok a néhány milliméter, esetleg pár centiméter hosszú üreges csövecskék, amelyek minden bizonnyal egyfajta lakócsőként szolgáltak egykori tulajdonosaik számára. Egyáltalán nem ritka jelenség ez a mai élővilágban sem, és a kambriumot követő időszakok kövületanyagában is sorakoznak a példák. A csőlakók társulata elképesztően változatos a tengeri állatvilág berkeiben: a korallokat és medúzákat is felölelő csalánozók, a mohaállatokat és pörgekarúakat felsorakoztató tapogatókoszorúsok, a gyűrűsférgek és egyéb ősi típusú, kihalt férgek, az ősi típusú ízeltlábúak, valamint a félgerinchúrosokat és a tüskésbőrűeket átfogó Ambulacrariák között is ismerünk olyan alakokat, amelyek ilyen típusú vázba húzódva élték és élik mindennapjaikat.

Azt azonban már sokkal nehezebb kideríteni, hogy a komplex élet hajnalán, amikor ez az új jellemző megjelent az állatok körében, mely csoporthoz milyen küllemű csőváz tartozott. A korai formák nem feltétlenül köthetők a maiakhoz vagy a jobban ismert későbbi fosszilis formákhoz, így pusztán az apró csövecskék kövületeit látva sok esetben lehetetlen megállapítani, milyen állatok rokonságát gyarapították a vázak egykori lakói. Jó néhány kambriumi lakócsövecske gazdájának rendszertani hovatartozása ily módon, a lágytestet is megőrző fosszíliák hiányában, rejtélybe burkolódzik. Sokukat még az állatvilág rendszerének törzsszintjén is lehetetlen meghatározni, ami meglehetősen nehézkessé teszi az evolúció ezen lényeges szakaszának pontos megismerését.

Az egyik ilyen misztikus kambriumi csövecske a kínai Jünnan provincia keleti részén, a híres kora-kambriumi Kuansan-fauna lelőhelyein felbukkanó Gangtoucunia aspera, amely gyűrűs szerkezetű, felfelé szélesedő, néhol fiatal oldalágakat növesztő hengeres vázak formájában képviselteti magát a kövületek között. Jóllehet maga a Kuansan-fauna, és a hozzá szorosan kapcsolódó Csengcsiang-bióta lelőhelyei ontják magukból a szinte tökéletes épségben fennmaradt ősmaradványokat, felbecsülhetetlen értékű információkkal bővítve a kambriumi eseményekkel kapcsolatos ismereteket, a Gangtoucuniából mindeddig pusztán szilárd vázelemeket sikerült találni. Mivel a kövületek alapján az égvilágon semmilyen információ nem állt rendelkezésre arra vonatkozóan, miféle szerzet lakhatta a csöveket, a faj leírásakor jobb híján három feltételezéssel éltek: ez az állat vagy egy ősi típusú, a farkosférgeket és övesférgecskéket is magába foglaló scalidophora féreg, vagy valamilyen tapogatókoszorús, esetleg egy problematicum. Ez utóbbival meglehetősen tágan hagyták a rendszertani besorolás lehetőségeit, a terminus ugyanis nagyjából annyit tesz: fogalmunk sincsen, hogy mi ez.

Épp ezért szenzációs az a néhány fosszília, amelyet Kuang-Hszü Csang, a kunmingi Jünnan Egyetem doktorandusza gyűjtött be, majd fedezett fel a preparálás munkálatai során nemrégiben. Az apró kőzetlapocskákon ugyanis a problémás Gangtoucunia aspera faj vázainak felső nyílásánál lehelet finomságú, rózsaszínes lenyomatokat pillantott meg, melyekről később kiderült, hogy a hengeres vázak egykori lakóinak maradványai. Az 514 millió éves kövületeken kitűnően tanulmányozhatóvá váltak a lények szájszervei és zsigerei is.

A Gangtoucunia aspera egy példányának fosszíliája és sematikus ábrája. A megőrződött lágytest maradványokból a kutatók be tudták azonosítani az állat fogókarjait, szájadékát és belső zsigereinek egy részét.

Forrás: Luke Parry és Kuang-Hszü Csang

Az egyedülálló fosszíliák tüzetes vizsgálatát követően a kínai és angol kutatók eredményeit nemrégiben a patinás Proceedings of the Royal Society B tudományos folyóirat ismertette. A tanulmány szerint a titokzatos őslény szájnyílását nagyjából 5 milliméteres, sima felületű, elágazás nélküli tapogatók, valószínűleg kisebb zsákmányok megragadására is képes fogókarok szegélyezték. A lágytest lenyomata azt is megmutatta, hogy a Gangtoucuniának vakon végződő, csupán a felső végén nyitott emésztőrendszere volt, az állat szája tehát egyben a végbélnyílása is volt.
A zsigerek, amelyek teljes hosszában kitöltötték a szilárd vázú csövet, lejjebb kisebb belső üregecskékre tagozódtak. Ezek a tulajdonságok napjainkban kizárólag a modern csalánozókra jellemzőek, melyek közül néhány csoport az egyedfejlődése során kétféle állapotot vesz fel: egy helyhez kötött életmódot képviselő, tengeraljzathoz rögzített polip alakot, valamint később egy szabadon úszó medúza alakot. Az új leletek szerint a Gangtoucunia lágyteste nagyon hasonló lehetett a köznapi nyelven általánosan medúzaként értelmezett modern kehelyállatok, azaz a Scyphozoák polip alakjához. Egyetlen nem elhanyagolható különbség mutatkozik, ez pedig az a bizonyos jól fosszilizálódó, cső formájú struktúra, amivel a kambriumi állat minden bizonnyal a tengerfenékhez rögzítette magát. Míg a mai medúzapolipoknak egyáltalán nincs külső vázuk, addig a Gangtoucunia csöve egy kifejezetten kemény anyagból, a mi fogaink és csontjaink alkotóelemeként is ismert kalcium-foszfátból épült fel. A csápos szájadék valószínűleg élethelyzetben is a csövön kívülre türemkedett, de ha kellett, például ragadozók fenyegetése közepette vissza is tudta húzni az állat a szilárd lakócsövének belsejébe.

Noha a fosszília egyértelműen bizonyítja, hogy a Gangtoucunia primitív medúzapolip volt, ez nem zárja ki a lehetőséget, hogy más hasonló, korai csőszerű fosszíliák egykori tulajdonosai teljesen másféle állatok voltak. Jünnan tartomány híres kambriumi rétegeiből korábban találtak már olyan különleges épségű csöves kövületeket is, amelyeket egyértelműen be lehetett sorolni más rendszertani csoportokba, a farkosférgek, a gyűrűsférgek, vagy a mai ízeltlábúak távoli és ősi rokonságába.

A most közzétett tanulmány eredményei azért kiemelkedő jelentőségűek, mert a Gangtoucunia által képviselt forma igen gyakori volt az első szilárd vázú állatok között, így ezeknek az úttörő lényeknek a pontos rendszertani helyzete rengeteg új információval szolgál a tudomány számára mind evolúciós, mind paleoökológiai szemszögből.