Kinijos paleontologai rado seniausią senovinių šerių šerelį • Sergejus Yastrebov • Mokslinės naujienos apie "Elementus" • Paleontologija, evoliucija

Kinijos paleontologai rado seniausią celled širdį

Pav. 1. Ecdysozoa grupės nariai: A – nematodas, B – plaukuotas, C – loritsifera D – onihoforius, E – lėtas judėjimas F – priapulida G – kinarinh. Čia nepateikiami nariuotakojų, nes visi jau su jais susipažinę. Iliustracija iš G. D. Edgecombe straipsnio, 2009 m. Paeontoniniai ir molekuliniai įrodymai, jungiantys nariuotakojus, Onychophoranus ir kitus ekdizozoa

Paleontologai Centrinėje Kinijoje atrado gerai išlikusius apvaliųjų kirmėlių likučius, gyvenusius Kambrijos laikotarpio pradžioje – prieš 535 mln. Metų. Apvaliosios kirmėlės, atsižvelgiant į šiuolaikines sąvokas, yra artimųjų giminaičiai nariuotakojams. Tačiau kas iš jų atėjo, vis dar neaišku. Nauja išvada leidžia manyti, kad šis klausimas nėra prasmingas: apytikriai tuo pačiu metu "kambrio sprogimo" procese atsirado nariuotakojų ir apvaliųjų kirmėlių.

Lapuočiai (Ecdysozoa) yra didžiausias evoliucinis bestuburių šaknis, kuriame yra daugiau nei milijonas modernių rūšių (1 pav.). Visų išsišakojusių gyvūnų kūnas yra padengtas daugiasluoksnėmis odelėmis, turinčiomis chitino, ir gali būti visiškai išleidžiamas veikiant steroidų hormono ekdizonui (šis procesas vadinamas išmetimu). Kitose gyvūniniuose kumšteliuose, pvz., Žieduotuose kirminuose, yra skirtingos cheminės sudėties ir jų negalima visiškai pašalinti.Skirtingai nuo daugelio kitų bestuburių, lydymo gyvūnai niekada, bet kurioje vystymosi stadijoje, nenusileidžia į blakstieną: jų apyniai nėra pritaikyti prie jo.

"Ecdysozoa" šakai priklauso, pirma, nariuotakojams; antra, nariuotakojų, kurie turi paprastesnes galūnes (onihophores ir vangus), giminaičiai; ir trečia, keletas gana skirtingų kirminų grupių. Klasikinėje kirminų zoologijoje, dabar priskiriamoje "Ecdysozoa", buvo priimta vadinti pradines ertmes arba apvalius kirminus.

Didžiausia apvaliųjų kirmėlių grupė vadinama nematodais (pavyzdžiui, tik jie įstojo į mokyklos ugdymo programą). Tai kirminai su gipso kūnu, dažniausiai gana mažais, kurie yra labai paplitę: jie gyvena jūrose, gėluose vandenyse, dirvožemyje ir kitų organizmų kūnuose. Be nematodų, yra ir jūrinių apvaliųjų kirmėlių, kurių kūnas išryškėja iš priekio ir išsiskleidžia, sėdi kumštinės dalies nugarais; Šis skyrius vadinamas liemenu arba introvertu (2 pav.). Tokie yra santykinai dideli bentoso priapulidai ir dvi labai smulkių kirminų grupės, gyvenančios tarp smėlio grūdelių: kinorinkh ir loritsifera.Ir galiausiai yra plaukuotų plaukų, kurių suaugusiųjų forma yra gėlo vandens ir primena nematodą, o lerva yra parazitine ir turi tipišką introvertą.

1980 m. V. V. Малахов pasiūlė sujungti priapulidais, kinrinkhs ir volosatikov naujo tipo Cephalorhyncha – golovokhobotnye. Netrukus taip pat buvo įtraukta ir tokio tipo loricifera, atrasta 1983 m. Tačiau yra zoologių, kurie tiki, kad plaukai yra arčiau nematodų nei kiti cefalobotika. Grupė, kuri apima priapulidą, kinorinhą ir loritsiferį, bet neapima plaukų erkių, vadinama Scalidophora.

Pav. 2 Scalidophora kūno struktūra: ca – užlaidai; cg – galvos smegenų žandikaulis; Gn – gonadas; gt – žarnos; in – pagrindinė introverto dalis; ir – atremti introvertiniai raumenys; mc – burnos kūgis (ne visi turi, aprašyta čia Eopiapulitai tai nėra išreikšta); ng – gimdos kaklelio ganglija; nk – kaklo srityje; os – burnos kūgio ginklai; pn – išeminiai organai; rb – žiedo smegenys; sc – skalidai; tk – liemuo; vn – pilvo nervų liemuo. Paveikslėlis iš ru.wikipedia.org

Jau iš šiuolaikinių "Ecdysozoa" sąrašo aišku, kad ši grupė nėra paprasta. Santykiai per ją yra labai supainioti. Dar nėra aišku, ar pirmieji "Ecdysozoa" buvo kirminai, ar priešingai, nuo pat pradžių jie turėjo galūnių ir atrodė kaip nariuotakojų (žr. A.Zhuravlev et al., 2011. Palaeoscolecida ir Ecdysozoa evoliucija). Tačiau mokslininkai sutinka, kad galvijai (intraverto buvimas) bet kuriuo atveju yra labai primityvios būklės, susijusios su Ecdysozoa. Kartais jie juokauja, kad lydimas taip pat gali būti vadinamas proboscida (Proboscidea), jei šis pavadinimas nebuvo priskirtas žinduolių tvarkai. Tikėtina, kad nariuotakojų ir nematodų bagažo nebuvimas yra antrinis (žr. S. Conway Morris ir J. Peel, 2010. Nauji palaeoskolecidų kirminai iš Žemutinio kembridžo: Siriusas Passetas, Lathamas Shale ir Kinzers Shale).

Štai kodėl taip svarbu aiškiai nustatyti, kada pasirodė pirmieji golovoobotnye ir kaip jie atrodė. Atitinkamai evoliucinei linijai pradedant "išauginant", mes gauname svarbų įsitvirtinimą, kad būtų galima išaiškinti Ecdysozoa istoriją apskritai.

Negalima pasakyti, kad apskritai nėra jokių fiziologinių radinių. Priešingai, jie yra daugybė. Tačiau, kaip taisyklė, jie vis dar yra nepakankamai senoviniai arba nepakankamai išsaugoti (pvz., Suplakti taip, kad neįmanoma tiksliai atkurti gyvūno trimačio formos).

Šiais metais grupė kinų paleontologų paskelbė labai senovės celiuliozės kirminą iš fosfatuotų skalūnų, esančių Šanso provincijos ankstyvame Kambria. Tai buvo pakankamai gerai išsaugota, kad būtų galima suvokti daugybę detalių (3 pav.).

Pav. 3 Morfologija Eopriapulites sfinksas. AE – išsaugotos dalies vaizdas iš skirtingų kampų. F – vaizdas iš burnos pusės; Matoma akių ir ryklės dantų rentgeno simetrija. H – dangų konstrukcijos 18 spindulių simetrijos schema. G – išsaugota kirmino dalis yra tik paveiksle; a – kūno dalelės žiedai; sc – skalidai; cs – koroninės skalidės, esančios aplink burną (12 iš jų yra fig. H jie rodomi kaip šešiakampiai); pt – ryklės dantys; m – burnoje. Straipsnio iliustracija diskusijoje Evoliucija ir plėtra

Kirminas kūnas aiškiai suskirstytas į kūną ir introvertus. Didžioji intraverto dalis yra sulenkiama atgal su kumšteliniais spygliais (skaleidai); iš užpakalio jis prasiskverbia į gimdos kaklelio sritį, kuri eina į kūną ir iš priekio į iš dalies apverstą ryklę, o odelę atlieka vadinamieji ryklės dantys. Šie ryklės dantys supjaudina burną, esantį griežtai kūno priekiniame gale. Kūnas turi šviesų skambėjimą, apimantį tik paviršių: vidiniai organai nėra suskaidyti.

Labiausiai pastebimas šio aprašymo dalykas yra tas, kad jis visiškai tinka priapulidams, įskaitant modernius. Taigi kinų paleontologai teisingai neabejoja, kad jie rasta tipišką Scalidophora grupės atstovą, kuris labai arti (bent jau) priapulidų evoliucijos stiebo.

Nepaisant to, naujoji išvada turi kelis požymius, kurie neabejotinai neleidžia priskirti priapulidais.

Visų pirma šis kirminas yra labai mažas. Geriausi konservuoti egzemplioriai yra tik 0,85 mm ilgio. Tiesa, tai neapima liemens galo, kuris yra atjungtas nuo šio pavyzdžio; bet visiško kirmino ilgis buvo beveik daug didesnis nei 1 mm. Dėl priapulidų toks mažas dydis, nors ir neįtrauktas, yra netipiškas. Apie kinorinovą ir loritsiferį (kurių tokie dydžiai yra būdingi), nauja atradimas nėra visiškai panašus.

Koks yra klausimas? Kambario laikotarpio pradžia – aštrų daugkartinių gyvūnų įvairovės, vadinamos Kambrijos sprogimu, epocha. Labiausiai tikėtina, kad pasirodė daugybė šiuolaikinių bestuburių tipų. Taigi, žinoma, kad per keletą milijonų kembridžo metų šių bežmogių, jau gana daug, dauguma buvo mažų organizmų (kelių milimetrų dydžio). Ši pirmoji šiuolaikinių daugiasluoksnių gyvūnų fauna yra vadinama "maža lukštų fauna". Gali būti, kad priapulidų raida prasidėjo nuo labai mažų kirminų, kurie tada padidėjo, išlaikant bendrą struktūrą.

Kitas naujai atrasto golovobobotny kirmino bruožas yra susijęs su jo kūno simetrija. Priapulida, kaip, žinoma, ir visi kirminai, dvipusiai simetriški gyvūnai. Tačiau tuo pačiu metu jų bagažinė sėdi išilginėmis skalidų eilėmis, kurių simetrija yra tikra radialinė (radialinė). Gana dažnai tai yra, pavyzdžiui, 25 spinduliai. Tokių kirminų ryklės dantys yra aplink burną pentagonu, taigi visų radialiai simetriškų elementų skaičius yra penkis kartus. Tai yra geras pavyzdys, kaip kelių vienos rūšies simetrija gali būti viename gyvūno kūne. Tačiau naujame ankstyvojo kembridinio širdyse skalidų eilių simetrija ant kamieno ir ryklės dantų yra 18 spindulių, išskyrus vadinamųjų koronarinių skalidų žiedą, kur jis tampa 12-spinduliuoju. Nesunku pastebėti, kad šie skaičiai yra šeši, o ne penkių. Jei penkių spindulių simetrija būdinga daugiausia priapulidai, tada šešių spindulių simetrijos elementai yra aptinkamose struktūrose plaukų malūne, nematoduose, kino filmuose ir loriciferyje. Galima daryti prielaidą, kad tai yra senesni ir bendresni bruožai.

Remiantis šiuo deriniu, kinų paleontologai sugalvojo gražų vardą dėl jų atradimo – Eopriapulites sfinksas. Šaknis "eo" kilęs iš graikų Eos – aušros; bendrinis pavadinimas Eopiapulitai reiškia kažką panašaus į "priapulida dawn". Sfinksas yra mitinis būtukas, kurio išvaizda sujungia keletą skirtingų gyvūnų savybių.

Ir galiausiai, norint įvertinti paieškos atradimo evoliucinę vertę, informacija apie jos amžių visada yra labai svarbi. Remiantis naujausiais duomenimis, kiaušinių sluoksnis, kuriame rasta eopiapulitai, yra 535 milijonų metų. Ką šis skaičius mums suteikia? Kamberio laikotarpis prasidėjo 542 milijonus metų. Beveik tik pačioje kambrijos pradžioje, greičiausiai atsirado pirmieji tikrieji nariuotakojų (žr. Nariuotakiai patvirtina kambrių sprogimo tikrovę, "Elements", 2013 11/7). Tačiau šią išvadą padarė netiesioginiai skaičiavimai; Pirmieji nariuotakojų (iškastinių pėdsakų) dokumentiniai įrodymai pasirodo šiek tiek vėliau – prieš 535 mln. Metų. Eopiapulitai yra lygiai tokio pat amžiaus. Labiausiai tikėtina, kad tai reiškia, kad evoliucinės celiakijos širdys ir nariuotakojų šakos formuojasi vienu metu. Pasakyti, kad viena iš šių grupių yra kilusi iš kitos, tai neįmanoma. Labiau tikėtina, kad tiek nariuotakojų, tiek apvaliųjų kirmėlių išsivystė iš kai kurių senovinių Ecdysozoa tipų, kurie dabar yra visiškai išnykę.

Šaltinis: Y. Liu, S. Xiao, T. Shao, J. Broce ir H. Zhang. Ciklonuarai ir ekdisozoanai Evoliucija ir plėtra. 2014. V. 16. Nr. 3. P. 155-165.

Sergejus Ястребов


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: