Едно странно морско създание беше анатомично различно от всичко виждано някога - обръщането му доведе до разкритие

Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .

Изчезнало сходно на лента морско творение с размерите на човешки палец е едно от най-ранните животни, развили предходник на гръбнак. Учените неотдавна идентифицираха нервната шнур на животното посредством извъртане наобратно. Те обърнаха вкаменелостите му с главата надолу.

Палеонтологът Чарлз Дулитъл Уолкът за първи път се натъква на вкаменелости от Pikaia в находищата Burgess Shale в Британска Колумбия, датиращи от преди 508 милиона години, и ги разказва в етюд от 1911 г. Животното беше приблизително почти 1,6 инча (4 сантиметра) дълго и имаше сплескано, извито тяло и дребна глава, на върха на която има две пипала и оградена с външни хриле. Първоначално се смяташе, че това са рудиментарни крайници, тъй че животното е позиционирано с тези структури, обърнати надолу.

През 2012 година, след десетилетия на проучване на вкаменелости от Pikaia, откривателите описаха неговите вкаменени вътрешни структури в доста детайлности. Те идентифицираха дълга нишка покрай корема като кръвоносен съд и нарекоха триизмерна конструкция с форма на наденица, минаваща под гърба на животното, като гръбен орган, евентуално употребен за вътрешна опора, макар че подобен орган беше анатомично друг от всичко, което се вижда във вкаменелости или живи животни.

Въпреки това, скорошен разбор на вкаменелости от Pikaia от различен екип от учени, оповестен на 11 юни в списание Current Biology, прекатурна тази позиция и всички други по-ранни изследвания за Pikaia.

Според откривателите по-ранните анатомични тълкования са сложили животното с неверната страна нагоре. Така нареченият гръбен орган в действителност се намираше в корема и беше червата на Пикая. Предполагаемият кръвоносен съд е дорзална нервна шнур, характеристика свързана с групата животни, известна като хордови, от вида Хордови.

Всички хордови животни, като гръбначни, сходни на змиорки ланцетници и ципести или морски пръски, в даден миг от живота си имат гъвкава, пръчковидна нервна конструкция, наречена нотохорда в гърба си. Гръбната тръбеста нервна шнур също е характерност на хордовите.

Първоначално се смяташе, че Pikaia е червей, след което по-късно е надграден до ранен вид хордов, въз основа на характерности като формата на избрани мускули и позицията на ануса. Но специалистите не бяха сигурни къде тъкмо принадлежи Pikaia в родословното дърво на хордовите.

С описанието на дорзалната нервна шнур, Pikaia към този момент може да се смята за част от основополагащата линия на всички хордови, макар че няма директни потомци, които да са живи през днешния ден, оповестяват създателите на проучването.

Обръщането на Pikaia „ обяснява доста нещата “, сподели еволюционният биолог доктор Джон Малат, клиничен професор в Университета на Айдахо. Mallatt, който не е взел участие в новото проучване, разгласява публикация за Pikaia през 2013 година, работейки от откритата (и с главата надолу) позиция на тялото.

В ретроспекция, истината се „ крие пред очите “ и обръщането в ориентацията позволява въпросите за какво хипотетичният кръвоносен съд и дорзалната конструкция на Pikaia се сблъскват с откритите анатомични характерности на други хордови, сподели Mallatt.

„ Pikaia внезапно стана доста по-малко чудноват “, сподели той.

Нова ориент ация

Преоценката кой път е нагоре за Pikaia породи преди години със съавтор на новото проучване, доктор Якоб Винтер, учител по макроеволюция в Университета на Бристол в Обединеното кралство, сподели водещият създател на проучването Джовани Мусини, откривател и докторант в катедрата по науки за Земята в университета в Кеймбридж във Англия.

Имаше редица аргументи за преразглеждане на по-ранни тълкования на вкаменелостите, сподели Мусини пред CNN. От една страна, имаше енигмата на това, което учените имаха вяра, че е позицията на гръбния орган. Поставянето му - покрай това, което се допуска, че е гърба на Пикая - наподобява изключва опцията органът да е черво.

След като Pikaia беше извърнат с главата надолу обаче, местоположението и характерностите на органа станаха по-смислени от анатомична позиция. Той се уголемява и се простира във фаринкса на животното, региона на гърлото, където червата нормално се свързват с устата. Неговият 3D статус може да се изясни с съществуването на химически реактивни тъкани - отличителни белези на червата. В други вкаменелости от Burgess Shale, обилие от йони и реактивни съединения, които нормално се намират в чревната тъкан, карат храносмилателните структури да се минерализират по-бързо от останалата част от тялото и по този метод резервират повече от своите оригинални форми. Структурите в органа на Pikaia евентуално са остатъци от погълната храна, съгласно изследването.

При обърната Pikaia външните хриле, които преди са били ориентирани надолу, в този момент са били ориентирани нагоре, както са външните хриле при актуалните кални скачачи и аксолотли.

Обръщането на Pikaia също промени ориентацията на мускулните групи, които се събират дружно във вълнообразна групировка. Тези мускули, наречени миомери, са основна характерност при гръбначните животни. В новата позиция на Pikaia най-силната точка на прегъване на тези мускули е по продължение на гърба, което важи и за подреждането на миомерите при други животни с гръбнак.

„ Това прави придвижването на Pikaia съвместимо с това, което виждаме в актуалните хордови “, сподели Мусини.

Намиране на нерв а

Предполагаемият кръвоносен съд на Pikaia също беше анатомично загадъчен, защото му липсваха разклоненията, които нормално се срещат в кръвоносните съдове на гръбначните.

„ Това е една линия, минаваща през по-голямата част от тялото до главата, където се разделя на тези две влакна в пипалата “, сподели Мусини.

Важна част от разпознаването на структурата като нервна шнур бяха фосилизираните нервни системи в други животни от камбрийския интервал (преди 541 милиона до 485,4 милиона години), които бяха открити през последното десетилетие, добави Мусини.

„ Разбираме по-добре по какъв начин нервните връзки и другите тъкани се вкаменяват, тъй като имахме шанса да открием много камбрийски нервни системи, непокътнати в други отлагания “, сподели той, „ най-много от китайски вкаменелости, излезли нескрито през последното няколко години. "

Източник: cnn.com