Virgil, Virgínia2022. november 27., vasárnap
Tudomány

Kivételes épségű fosszília oldotta meg a korai élet egy rejtélyét

2022.11.05.Fitos Attila
National Geographic Magyarország

Csőlakó szervezetek valódi kilétére derült fény a kambrium időszak evolúciós szempontból meghatározó korai szakaszából, amikor az elővilágban felbukkantak az első szilárd vázat építő állatok.

A Gangtoucunia aspera művészi rekonstrukciója. 514 millió évvel ezelőtt, a kora-kambrium tengeri világában már számos olyan állattörzs képviseltette magát, amely a ma is ismert modern élővilág rendszeréhez tartozik. A cső formájú szilárd vázakat alkotó lények nagyobb részének rendszertani helyzete azonban még kérdésekkel van tele. Az apró, medúzapoliphoz hasonló csalánozó lény a kambriumi robbanás élővilágának új színfoltja.
Forrás: Az illusztráció Hsziao-Tung Vang alkotása

 

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.

Hozzászólások

Minimális alkohol is késlelteti a baba agyának fejlődését

Minimális alkohol is késlelteti a baba agyának fejlődését

Az Észak-Amerikai Radiológiai Társaság éves ülésén

Ígéretes gyógyszerfejlesztés a fájdalomcsillapítás területén

Ígéretes gyógyszerfejlesztés a fájdalomcsillapítás területén

A baranyai felsőoktatási intézmény MTI-hez eljuttatott

Helyzetmeghatározó, műhold nélkül

Helyzetmeghatározó, műhold nélkül

Holland kutatók a GPS-nél megbízhatóbb, és városokban annál sokkal pontosabb helymeghatározó rendszert terveztek, amelyhez nincs szükség műholdakra. A rendszer már működő prototípusa 10 centis pontosságú!

Futurisztikus látvány, extrém teljesítmény, de az alapelv a régmúlté

Futurisztikus látvány, extrém teljesítmény, de az alapelv a régmúlté

A Dél-Franciaországban épült monumentális napkemence 3500 Celsius-fokot meghaladó hőmérsékletet is képes előállítani, kivételes hatékonysága mellett pedig másik nagy előnye, hogy működtetésének nincs semmiféle szennyező hatása.

35 millió éve borostyánba zárt nomádhangya

35 millió éve borostyánba zárt nomádhangya

A nomádhangyákat gyakran a vándorhangyák szinonimájaként használják, ez utóbbiak nevét talán többen ismerhetik.

National Geographic 2022. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

13 200 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket