Rotting Fish Spoil Ideer om Early Life-Forms 'Simplicity


For fem hundrede millioner år siden slaprede spineless akkordater gennem Jordens kambiske hav. Disse ubeskrivelige væsner vil i sidste ende give anledning til mere komplekse hvirveldyr som fisk, dinosaurer og endda os, så de er afgørende beviser for, at forskere forsøger at spore dyreevolutionens tidlige trin. Men

For fem hundrede millioner år siden slaprede spineless akkordater gennem Jordens kambiske hav. Disse ubeskrivelige væsner vil i sidste ende give anledning til mere komplekse hvirveldyr som fisk, dinosaurer og endda os, så de er afgørende beviser for, at forskere forsøger at spore dyreevolutionens tidlige trin. Men fordi disse organismer manglede knogler eller skaller, har de bløde vævsfunktioner, der formåede at overleve fossiliseringsprocessen, gjort prøverne meget primitive, muligvis overdrevent.
Placeringen af ​​disse sjældne mistænkte i evolutionære træer baseret på nogle svampede træk syntes lidt fisket til en gruppe forskere ved University of Leicester i England. De foreslår i en undersøgelse, der blev offentliggjort 31. januar i naturen, at nogle af disse Cambrian-akkordater måske ikke har været så forenklede. (er en del af Nature Publishing Group.)
Hvad får dem til at sige det? Utallige timer med at se fisk rådne.
"Det er temmelig ildelugtende arbejde, " siger Mark Purnell, fra universitetets institut for geologi og medforfatter af den nye undersøgelse. Men "resultaterne er værd at indsatsen. Det fortæller os noget nyt om, hvordan vi skal passe på at tolke den fossile rekord."
De allerførste hvirveldyr havde endnu ikke udviklet en rygrad eller nogen knogler overhovedet, hvilket gør deres kambrianske periode fossiler endnu sjældnere end dem til senere dyr med knogler, tænder og andre hårde materialer, hvilket ville forlade "i det mindste et livagtigt snapshot af dets skelet, "Siger purnell. Kun i sjældne tilfælde var mineralsammensætningen og miljøfaktorer netop rigtige for, at blødt væv blev fossiliseret.
Men mens knogler kan tage årtier at forfalde, kan bløde træk, såsom øjne, gæller og organer forsvinde i løbet af måneder, uger og lige dage. Så syntes forskerne, at en lille nutidig retskriminalitet kunne hjælpe med at kødes ud, hvad disse gamle væsener lignede i livet for en halv milliard år siden.


Til det beskidte job valgte Purnell og hans team larverne fra Lampetra og Branchiostoma . Ingen røde sild, menes, at disse nutidige borgere i havet havner tæt på lymfekordater. Efter at have lavet observationer af, hvordan fiskelarverne blev nedbrudt, udledte forskerne, at mange af de karakteristika, der formodes at have været fraværende fra nogle 500 millioner år gamle akkordater, måske faktisk var blevet falmet under forfaldsprocessen, inden fossilisering fandt sted.
"Tanken om, at tegn går tabt - især i bløde væv skabninger - til nedbrydning er ikke en ny ide, " siger Purnell. Men han bemærker, "antagelsen har været, at de er tilfældigt fordelt."
Purnell og hans team fandt ud af, at funktionerne forsvandt i et særpræg. Nogle dele, som tarm og lever, varede i 130 dage, men øjnene var væk efter 64 dage og det multichamberede hjerte efter kun omkring 11. "At mønsteret af nonrandom henfald i denne gruppe var så stærkt var virkelig en overraskelse, "Sagde purnell.
Et sådant konsekvent deprimeringsmønster kommer også som en overraskelse for andre på sporet af tidlig dyrevolution. "Der er en formodning om, at mange af disse uddøde dyr skulle tilhøre meget primitive og bizarre grupper, " siger Bruce Lieberman, professor i geologiens afdeling ved University of Kansas i Lawrence, der ikke var involveret i undersøgelsen. I de sjældne tilfælde, hvor disse gamle dyr er velbevarede, "kan vi erkende, at de har mange fælles forhold med levende ting, " sagde han. "Mange af grupperne gennemgår meget tidlige evolutionære udbrud. Derefter er der bare en grundlæggende tinkering af former."
Nogle af funktionerne i disse protofisher, der er mest nyttige til at skelne dem fra deres mere primitive forfædre, er faktisk hurtige at forfalde, hvilket fører Purnell til at være opmærksom på, at "hvis det kun har meget basale akkordegenskaber, kan det være, at det er en mere komplekst dyr, der har mistet mange funktioner på grund af nedbrydning .... Vi skal tage højde for det, når vi vil bestemme, hvad den faktiske anatomi har været. "
De fældede resultater førte forskerne til at foreslå, at fejlfortolkning af forfaldne fossiler sandsynligvis fører til hyppig "stem-ward slippage", hvor organismer konsekvent klassificeres som mere basale, end de virkelig var. De bemærker, at det kan være "en udbredt, men i øjeblikket uigenkendt fordeling i vores forståelse af den tidlige udvikling af en række phyla", fordi manglende anerkendelse af, at nogle funktioner måske bare er blevet falmet, før fossilisering kan betyde "fejlagtige evolutionære konklusioner" - en stinkende situation, Ja.
Reevaluering af den evolutionære revamping i disse første hvirveldyr "kan ændre vores ide om den hastighed og rækkefølge, hvor tegn vises, " siger Purnell. Men Lieberman bemærker, at resultaterne ikke bør tages for langt i laboratoriet. Bare fordi en mere avanceret funktion måske har været tabt til forfald betyder det ikke, at det var, han advarer. "Hvis vi ikke kan se dem, " siger han om de spekulative egenskaber, "der er stadig kun så meget, vi kan gøre uden bevis."
Forskere har ikke været blinde for, at forfald har helt sikkert spillet en rolle i at ændre mange af de væsner, de undersøger, men siger Lieberman: "Det er virkelig svært at tage højde for det i en kvantitativ ramme." Det kan være særligt udfordrende, siger han, fordi fossiler af en art kan se helt anderledes ud end hinanden, hvis de kommer fra forskellige steder, der har forskellige geologiske og mineralske sammensætninger.
Den rottende fisk har endnu ikke givet svar på denne quandary, og Lieberman siger, at han ikke har nogen løsning på udfordringerne ved fortolkningen, bortset fra at være forsigtig med at forsøge at få så mange eksemplarer som muligt.
Ligesom enhver god kambisk periodekaper bliver mysteriet om den tidlige dyreevolution bare ved at blive klapre og stinkere.

Trump rådgivere til at diskutere Paris klimaaftaleKan en robot, et insekt eller Gud være opmærksom?Deportere planter og dyr for at beskytte dem mod klimaændringerFolk i dårlige kvarterer puster mere farlige partiklerNyligt fundet Exoplanet kan have Ring System Dwarfing SaturnusConjoined Comet: Hartley 2 maj har dannet sig fra 2 forskellige organerDen berømte "HeLa" Human Cell Line får sin DNA sekvenseretKan e-cykler skifte biler?