Czy w osadach ediakarańskich sprzed 555 milionów lat odkryto przodka wszystkich zwierząt?Czas czytania: 11 min

Günter Bechly

2021-01-29
Czy w osadach ediakarańskich sprzed 555 milionów lat odkryto przodka wszystkich zwierząt?<span class="wtr-time-wrap after-title">Czas czytania: <span class="wtr-time-number">11</span> min </span>

W serii artykułów na temat rzekomych zwierząt ediakarańskich poprzedzających eksplozję kambryjską znalazł się nowy bohater, który zasługuje na bliższe poznanie ‒ czasopismo „Proceedings of the National Academy of Sciences” w 2020 roku opublikowało najnowsze badania nad skamieniałościami z okresu ediakaru naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside1, a w światowych mediach już roi się od nagłówków typu: Ancestor of All Animals Identified in Australian Fossils [Przodek wszystkich zwierząt odkryty w skamielinach z Australii]2. Inne brzmią jeszcze bardziej sensacyjnie – Fossil Hunters Find Evidence of 555m-year-old Human Relative [Łowcy skamielin odnaleźli krewnego człowieka sprzed 555 milionów lat]3. Co tak naprawdę odkryli naukowcy i czy ich daleko idące wnioski są wiarygodne?

 

Ziarenka ryżu

Autorzy wspomnianej pracy przebadali pokłady kopalne z obszaru National Heritage Nilpena w Flinders Range w południowej Australii, które są nieco starsze od typowych makroskamielin ediakarańskich. Te liczące 555 milionów lat warstwy są dobrze znane z obfitości skamielin śladowych, zwłaszcza typu Helminthoidichnites. Wraz z takimi skamielinami śladowymi odkryli także małe, owalne odciski o długości kilku milimetrów, wielkością i kształtem podobne do ziarenek ryżu. Zbadali je przy wykorzystaniu trójwymiarowego skaningu laserowego i stwierdzili, że jeden mają węższy, inne szerszy koniec. Ze względu na przednio-tylne zróżnicowanie i (raczej rzadkie) skojarzenie ze śladami kopalnymi, naukowcy uznali owe owalne odciski za przypominające robaki zwierzęta bilateralne (dwubocznie symetryczne), tworzące ślady Helminthoidichnites. Ponieważ ślady tego rodzaju oznaczają, że organizmy te musiały aktywnie przemieszczać się za pomocą mięśni oraz pobierać i trawić pokarm pochodzący z osadów dennych, a następnie wydalać jego szczątki, wywnioskowano, że tak właśnie było, mimo iż nie zachowały się żadne ślady potwierdzające te cechy. Nowy takson otrzymał miano Ikaria wariootia od nazw miejscowości w języku Aborygenów. Autorzy spekulują, że Ikaria jest tak mała i prosta, jak można by się spodziewać po domniemanym przodku zwierząt bilateralnych.

Powiązane ze sobą, nierozgałęzione, meandrujące wyżłobienia nazywane Helminthoidichnites należą do najczęstszych śladowych skamielin, na którą można trafić w pokładach ediakarańskich w południowej Australii. Na ogół w pokładach z tego okresu są one związane ze strukturami zmarszczkowymi mat mikrobialnych4.

Scott D. Evans i współautorzy twierdzą, że zastosowany przez nich test statystyczny wykazał nieprzypadkową korelację wielkości śladów Helminthoidichnites i rozmiarów skamieniałości Ikarii5. Jednak wskazuje to jedynie na to, że oba pochodzą od organizmów o podobnej wielkości i budowie ciała. Jeśli analogiczną zasadą posłużyć się odnośnie do obecnie żyjących organizmów, skończy się to zalewem błędnych oznaczeń. W najlepszym razie, jeżeli posiadalibyśmy do dyspozycji dodatkowe świadectwa, wynik ten pozwala na wyciągnięcie wniosku, że rozmiary Ikarii nie przeszkodziłyby w zidentyfikowaniu jej jako sprawcy śladów Helminthoidichnites. Czy taki wniosek jest jednak wiarygodny? Właściwie istnieje pewna przesłanka, że to nie Ikaria jest sprawcą tych śladów. Normalnie należałoby się spodziewać, że w obrębie śladów można chociaż okazjonalnie natrafić na jej szczątki. Pomimo że autorzy tekstu przebadali 606 okazów Helminthoidichnites oraz 127 okazów Ikarii, nie znaleźli ani jednego przykładu świadczącego o ich bezpośrednim związku. Uczeni są w pełni świadomi tego problemu i starają się go wyjaśnić, twierdząc, że związek ten da się znaleźć tylko w tych rzadkich przypadkach, w których Ikaria obumarła w swoim śladzie, a także że niemożliwe byłoby rozpoznanie odcisku Ikarii w bruździe takiego śladu.

 

Specjalna nazwa – „Mortichnia”

Paleontologia zna wiele przypadków zwierząt drążących podobne ślady, które właśnie w ich obrębie zakończyły swój żywot. Ślady te doczekały się nawet specjalnej nazwy – „mortichnia”. Słynnym przykładem są choćby ślady pozostawione przez skrzypłocze w wapiennych pokładach późnej jury na terenie Niemiec6, albo też ostatnio odkryte mortichnie rzekomo pochodzących z ediakaru zwierząt o robakowatym kształcie jak na przykład Yilingia spiciformis znalezione w południowych Chinach7. Co więcej, jeżeli porównamy odciski po Ikarii z zachowanymi Helminthoidichnites z tych samych części płyt litosfery i nałożymy jedne na drugie, całkiem oczywiste, że będziemy świadkiem wyraźnych różnic. W związku z tym, takie wyjaśnienie ad hoc, jakie proponują nam autorzy pracy, nie tłumaczy braku jakiegokolwiek bezpośredniego związku między omawianymi organizmami. Właściwie to problem staje się coraz większy, jeśli przyjrzymy się tafonomii śladów Helminthoidichnites (procesom ich powstawania i fosylizacji). Według badaczy to poziome jamki biegnące bezpośrednio pod matami bakteryjnymi, które w okresie ediakaru zazwyczaj pokrywały dna mórz8. Skoro więc szczątki Ikarii zachowały się na tym samym złożu sedymentologicznym, wydaje się oczywiste, że jej przedstawiciele pod tymi samymi matami bakteryjnymi musieli pozostawić po sobie takie same ślady. Gdzie więc one są? No i w jaki sposób „zwierzęta” się tam dostały? Jest to nawet świadectwo przeciwko pełzającej aktywności Ikarii.

 

Świadectwo na bilateralne drążenie?

Niezależnie od tego, czy Ikaria utworzyła Helminthoidichnites, czy też nie, można zapytać, czy ślady same w sobie nie są poważnym świadectwem aktywności drążenia bilateralnych zwierząt, jak wcześniej podejrzewali niektórzy autorzy9. Odpowiedź brzmi: niezupełnie, ponieważ Helminthoidichnites w rzeczywistości mogą nawet wcale nie być znakami zwierząt, ale po prostu tworami nieorganicznymi. Taka możliwość została eksperymentalnie wykazana dla większości „śladów” ediakarańskich (w tym śladów bardzo podobnych do Helminthoidichnites) przez Giulia Mariotti i współpracowników10, którzy stwierdzili, że ślady te można dokładnie odtworzyć poprzez pobudzenie mat bakteryjnych, które następnie fałdują się i kurczą. Nawet jeżeli Helminthoidichnites miałyby być autentycznym śladem jakiegoś organizmu i nawet jeśli Ikaria miałaby być tym organizmem, sugeruję, że do ich powstania przyczyniły się również gigantyczne protisty, które nawet dzisiaj są w stanie tworzyć takie ślady na dnie morza11, lub też przedstawiciele wymarłej już, wyspecjalizowanej gałęzi typowych organizmów okresu ediakaru, czyli jamochłonów, które nabyły podobny do robaków wygląd oraz grzebiący tryb życia. Wiemy przecież, że w ediakarze budowa ciała taka jak u jamochłonów dominowała wśród ówczesnej fauny, przez co jacyś jej przedstawiciele mogliby z łatwością wypełnić wolną niszę zwierzętami morskimi.

 

A to niespodzianka!

Ale czy idea przywołania potencjalnego parzydełkowca o robakowatym kształcie to wiarygodna alternatywa? W końcu można postulować istnienie wszelkiego rodzaju nieznanych organizmów jako wyjaśnienie ad hoc. Dlatego miałaby ona wartość, gdybyśmy wiedzieli, że wśród parzydełkowców istnieją takie, które przypominają swym kształtem robaki. A to niespodzianka, bo to prawda! Niektóre parzydełkowce mają dwustronnie symetryczne, podobne do robaków larwy, tzw. planule, i pewne z nich (np. planule krążkopławów) owszem, pełzają po podłożu. Ale jest coś więcej: enigmatyczny organizm pasożytniczy zwany Buddenbrockia plumatellae przez długi czas był tajemnicą i nie dało się go  umieścić w systematyce królestwa zwierząt. W ostatnich dziesięcioleciach zgromadzono jednak świadectwa, że może to być parzydełkowiec z typu myksosporidiowców, co ostatecznie potwierdzili Eva Jiménez-Guri i współautorzy. W streszczeniu artykułu pod tytułem Buddenbrockia is a Cnidarian Worm [Buddenbrockia to parzydełkowiec], pojawiło się stwierdzenie: „Ten aktywnie używający układu mięśniowego organizm poszerza znaną nam różnorodność form parzydełkowców i pokazuje, że przypominający robaka i posiadający mięśnie gatunek może ewoluować bez jawnej dwustronnej symetrii”12.

W świetle tego odkrycia niespecyficzne skamieliny organizmów podobnych do robaków nie mogą być dłużej uważane za wystarczające świadectwo obecności zwierząt bilateralnych (przy okazji może to dotyczyć również Yilingii opisanej przez Zhe Chen i współautorów13, której unikalny schemat budowy ciała różni się od pierścienic i stawonogów). Wniosek ten jest szczególnie uzasadniony, ponieważ w przypadku, kiedy skamieliny są tak słabo zachowane jak Ikaria i nie mają żadnych złożonych cech diagnostycznych, które pozwoliłyby na potwierdzenie ich bilateralności, to ich związek z rzekomymi śladami żerowania budzi wiele podejrzeń.

 

W poszukiwaniu chwytliwego nagłówka

Nie oznacza to, że Ikaria nie mogłaby być potencjalnym bilateralnym zwierzęciem, jednak sprawa w żadnym wypadku nie jest przesądzona. Nawet jeżeli przypisanie jej takich cech miałoby się okazać zgodne z prawdą, nagłówki w stylu Przodek wszystkich zwierząt zidentyfikowany to nonsens. Na takie wyolbrzymianie można by przymknąć oko w przypadku ignoranckich dziennikarzy popularnonaukowych, ale fakt, że takie teksty ukazały się w oficjalnym wydawnictwie Uniwersytetu Kalifornijskiego, to już wstyd. Dosłownie nic w tym odkryciu nie uprawnia do wskazania  Ikarii jako przodka jakiejkolwiek grupy zwierząt, nie wspominając już o nazwaniu jej przodkiem wszystkich zwierząt. Sam fakt, że to najstarsza skamielina zwierzęcia dwubocznie symetrycznego, wcale tego nie implikuje. To mogła być wymarła gałąź jakiegoś taksonu, przodek jedynie pewnej grupy organizmów przypominających kształtem robaki. Evans i współautorzy  przytaczają ostatnie badania, które „sugerują, że bilateralny ostatni wspólny przodek zwierząt był prostym, małym, ruchomym organizmem ze różnicowaniem przednio-tylnym i ograniczonymi zdolnościami sensorycznymi. Co zaskakujące, prognozy te są ściśle zgodne z cechami zidentyfikowanymi tutaj dla Ikarii14. Jednak taki prosty wygląd podobny do robaka pasowałby również do przodków Bilateria, Xenacoelomorpha, Nephrozoa, Deuterostomia i Protostomia, Lophotrochozoa i Ecdysozoa, a także przodków kilku robakopodobnych grup taksonomicznych, jak choćby Platyhelminthes. Ale naukowa uczciwość, która nakazywałaby o tym wspomnieć, raczej nie pozwoliłaby na publikowanie chwytliwych nagłówków.

Ikaria wariootia to kolejna problematyczna skamieniałość z okresu ediakaru, która mogłaby być czymkolwiek, począwszy od nieorganicznego tworu, przez pierwotniaka i parzydełkowca, a na robaku bilateralnym skończywszy. Na podstawie dostępnych świadectw kopalnych nie można uzyskać informacji na temat wyglądu jej tkanki mięśniowej, otworu gębowego, jelit, odbytu, ani też określić sposobu poruszania się, mobilności czy związku przyczynowego ze śladami Helminthoidichnites. To nic innego jak małe owalne odciski w skale osadowej. Zwykle dobrą praktyką paleontologiczną jest rozważanie tak wątpliwych skamielin jako incertae sedis, a nie opieranie na nich daleko idących hipotez.

Günter Bechly

 

Oryginał: Ancestor of All Animals in 555-Million-Year-Old Ediacaran Sediments?, „Evolution News & Science Today” 2020, March 26 [dostęp 29 I 2021].

 

Przekład z języka angielskiego: Adam Wójcicki

Źródło zdjęcia: Wikipedia

Ostatnia aktualizacja strony: 29.1.2021

Przypisy

  1. Por. S.D. Evans et al., Discovery of the Oldest Bilaterian from the Ediacaran of South Australia, „PNAS” 2020, Vol. 117, No. 14, s. 7845‒7850.
  2. Por. Ancestor of All Animals Identified in Australian Fossils, „Phys.org” 2020, March 23 [dostęp 17 IX 2020].
  3. Por. N. Davis, Fossil Hunters Find Evidence of 555m-year-old Human Relative, „The Guardian” 2020, March 23. [dostęp 17 IX 2020].
  4. Por. J.G. Gehling, M.L. Droser, Ediacaran Scavenging as a Prelude to Predation, „Emerging Topics in Life Sciences” 2018, Vol. 2, No. 2, s. 213–222.
  5. Por. S.D. Evans et al., Discovery of the Oldest Bilaterian, s. 7845–7850.
  6. Por. D.R. Lomax, Ch.A. Racay, A Long Mortichnial Trackway of Mesolimulus walchi from the Upper Jurassic Solnhofen Lithographic Limestone near Wintershof, Germany, „Ichnos” 2012, Vol. 19, No. 3, s. 175–183.
  7. Por. Z. Chen et al., Death March of a Segmented and Trilobate Bilaterian Elucidates Early Animal Evolution, „Nature” 2019, Vol. 573, s. 412–415; H. Sullivan, Behold Mortichnia, the Death Trail of an Ancient Worm, „The New York Times” 2019,  September 4 [dostęp 17 IX 2020].
  8. Por. M.A. Fedonkin et al., The Rise of Animals: Evolution and Diversification of the Kingdom Animalia, Baltimore 2007, s. 344; Gehling, Droser, Ediacaran Scavenging, s. 213–222.
  9. Por. G.M. Narbonne, The Ediacara Biota: Neoproterozoic Origin of Animals and Their Ecosystems, „Annual Review of Earth and Planetary Sciences” 2005, Vol. 33, s. 421–442; Fedonkin, The Rise of Animals, s. 344.
  10. Por. G. Mariotti et al., Microbial Origin of Early Animal Trace Fossils?, „Journal of Sedimentary Research” 2016, Vol. 86, s. 287–293.
  11. Por. M.V. Matz et al., Giant Deep-Sea Protist Produces Bilaterian-like Traces, „Current Biology” 2008, Vol. 18, No. 23, s. 1849–1854.
  12. E. Jiménez-Guri et al., Buddenbrockia is a Cnidarian Worm, „Science” 2007,  Vol. 317, No. 5834, s. 116–118.
  13. Por. Z. Chen, Death March, 412–415.
  14. S.D. Evans, Discovery of the Oldest Bilaterian, s. 1–5.

Literatura:

  1. Ancestor of All Animals Identified in Australian Fossils, „Phys.org” 2020, March 23 [dostęp 15 IX 2020].
  2. Chen Z. et al., Death March of a Segmented and Trilobate Bilaterian Elucidates Early Animal Evolution, „Nature”2019, Vol. 573, s. 412–415.
  3. Davis N., Fossil Hunters Find Evidence of 555m-year-old Human Relative, „The Guardian” 2020, March 23 [15 IX 2020].
  4. Evans S.D. et al., Discovery of the Oldest Bilaterian from the Ediacaran of South Australia, „PNAS” 2020, 117, No. 14, s. 7845–7850.
  5. Fedonkin M.A. et al., The Rise of Animals: Evolution and Diversification of the Kingdom Animalia, Baltimore 2007.
  6. Gehling J.G., Droser M.L., Ediacaran Scavenging as a Prelude to Predation, „Emerging Topics in Life Sciences” 2018, Vol. 2, No. 2, s. 213–222.
  7. Jiménez-Guri E. et al., Buddenbrockia is a Cnidarian Worm, „Science” 2007, Vol. 317, No. 5834, s. 116–118.
  8. Lomax D.R., Racay Ch.A., A Long Mortichnial Trackway of Mesolimulus walchi from the Upper Jurassic Solnhofen Lithographic Limestone near Wintershof, Germany, „Ichnos” 2012, Vol. 19, No. 3, s. 175–183.
  9. Mariotti G. et al., Microbial Origin of Early Animal Trace Fossils?, „Journal of Sedimentary Research” 2016, Vol. 86, s. 287–293.
  10. Matz M.V. et al., Giant Deep-Sea Protist Produces Bilaterian-like Traces, „Current Biology” 2008, Vol. 18, No. 23, s. 1849–1854.
  11. Narbonne G.M., The Ediacara Biota: Neoproterozoic Origin of Animals and Their Ecosystems, „Annual Review of Earth and Planetary Sciences” 2005, Vol. 33, s. 421–442.
  12. Sullivan H., Behold Mortichnia, the Death Trail of an Ancient Worm, „The New York Times” 2019, September 4 [dostęp 15 IX 2020].

Dodaj komentarz



Najnowsze wpisy

Najczęściej oglądane wpisy

Wybrane tagi