Ahli paleontologi Cina telah menemui cacing pemburu sel yang paling purba • Sergey Yastrebov • Berita sains mengenai "Unsur" • Paleontologi, Evolusi

Ahli paleontologi Cina telah menemui cacing sel yang paling kuno

Rajah. 1. Ahli kumpulan Ecdysozoa: A – nematod, B – berbulu, C – loritsifera D – onihophore, E – perlahan bergerak F – priapulida, G – kinarinh. Arthropods tidak ditunjukkan di sini dengan alasan bahawa semua orang sudah biasa dengan mereka. Ilustrasi dari artikel oleh G. D. Edgecombe, 2009. Bukti Palaeontologi dan Molekul Menghubungkan Arthropods, Onychophorans, dan Ecdysozoa lainnya

Ahli paleontologi yang ditemui di pusat China yang masih terpelihara dengan worm cacing yang hidup pada awal tempoh Kemboja – 535 juta tahun yang lalu. Cacing bulatan, mengikut konsep moden, adalah saudara dekat arthropod. Tetapi yang mana dari mereka masih belum jelas. Penemuan baru menunjukkan bahawa soalan ini tidak masuk akal: arthropods dan bulu bulu muncul dalam proses "letupan Cambrian" kira-kira pada masa yang sama.

Haiwan yang gugur (Ecdysozoa) adalah cawangan evolusi terbesar invertebrata, yang berjumlah lebih daripada sejuta spesies moden (Rajah 1). Tubuh semua haiwan molting diliputi dengan kutikula berbilang lapisan yang mengandungi kitin dan mampu sepenuhnya dikeluarkan di bawah tindakan hormon econotone steroid (proses ini disebut menumpahkan). Dalam haiwan lain yang diliputi dengan kutikula, misalnya, dalam cacing berliku, ia mempunyai komposisi kimia yang berbeza dan tidak boleh dibuang sepenuhnya.Tidak seperti banyak invertebrata yang lain, haiwan meleleh tidak pernah, di mana-mana peringkat pembangunan, bergerak dengan bantuan silia: integumen mereka tidak disesuaikan dengan ini.

Ke cawangan Ecdysozoa tergolong, pertama, arthropod; kedua, saudara-saudara arthropoda yang mempunyai anggota badan yang lebih mudah (onihophores dan lamban); dan ketiga, beberapa kumpulan cacing yang agak pelbagai. Dalam zoologi cacing klasik, sekarang dikaitkan dengan Ecdysozoa, ia diterima untuk memanggil rongga primordial, atau cacing bulat.

Kumpulan cacing bulatan terbesar dipanggil nematoda (contohnya, mereka hanya memasuki kurikulum sekolah). Ini adalah cacing dengan badan filamen, biasanya agak kecil, yang sangat meluas: mereka hidup di laut, di perairan segar, di dalam tanah, dan di dalam badan-badan lain. Sebagai tambahan kepada nematoda, ada cacing bulat laut, di dalam tubuh yang divisi anterior eversible berdiri, duduk dengan duri cuticular; Bahagian ini dipanggil batang, atau introvert (Rajah 2). Seperti itu, priapulid benthic yang agak besar dan dua kumpulan cacing yang sangat kecil yang tinggal di antara butiran pasir: kinorinkhi dan loritsifera.Dan akhirnya, terdapat rambut berbulu, di mana bentuk dewasa adalah air tawar dan menyerupai nematoda, dan larva itu parasit dan mempunyai introvert tipikal.

Pada tahun 1980, V.V Malakhov mencadangkan menggabungkan priapulid, kinrinkhs dan volostikov ke dalam jenis baru Cephalorhyncha – golovokhobotnye. Tidak lama kemudian loricifera, yang ditemui pada tahun 1983, dimasukkan dalam jenis ini. Walau bagaimanapun, terdapat ahli zoologi yang percaya bahawa rambut lebih dekat dengan nematoda berbanding dengan cephalobotics yang lain. Kumpulan yang termasuk priapulid, kinorin dan loritsifer, tetapi tidak termasuk kutu rambut, dipanggil Scalidophora.

Rajah. 2 Struktur badan Scalidophora: ca – Lampiran caudal; cg – ganglion caudal; gn – gonad; gt – usus; dalam – bahagian utama introvert; ir – Otot introvert menarik balik; mc – kerucut mulut (tidak semua orang memilikinya, diterangkan di sini Eopriapulite ia tidak dinyatakan); ng – ganglion serviks; nk – kawasan leher; os – lengan kerucut mulut; pn – organ-organ ekskresi; rb – cincin otak; sc – Skalid; tk – batang badan; vn – batang saraf abdomen. Gambar dari ru.wikipedia.org

Sudah dari senarai Ecdysozoa moden jelas bahawa kumpulan ini tidak mudah. Hubungan di dalamnya sangat keliru. Tidak jelas sama ada Ecdysozoa pertama adalah cacing atau, sebaliknya, sejak awal mereka mempunyai anggota badan dan kelihatan seperti arthropod (lihat A.Zhuravlev et al., 2011. Palaeoscolecida dan evolusi Ecdysozoa). Tetapi apa yang disepakati para penyelidik adalah bahawa lembu (kehadiran introvert) dalam keadaan apa pun adalah keadaan yang sangat primitif untuk Ecdysozoa. Kadang-kadang mereka bercanda bahawa molt boleh sama-sama baik dipanggil proboscis (Proboscidea), jika nama ini tidak diberikan kepada susunan mamalia. Ia mungkin bahawa ketiadaan batang di arthropods dan nematod adalah sekunder (lihat S. Conway Morris dan J. Peel, 2010. Cacing palaeoscolecidan baru dari Kemboja Rendah: Sirius Passet, Latham Shale dan Kinzers Shale).

Itulah sebabnya ia sangat penting untuk mewujudkan dengan jelas apabila golovoobotnye pertama muncul dan bagaimana mereka kelihatan. "Merapikan" permulaan garis evolusi yang bersesuaian, kami mendapat landasan penting untuk menguraikan sejarah Ecdysozoa secara keseluruhan.

Ia tidak boleh dikatakan bahawa tidak ada penemuan fosil cacing celibate sama sekali. Sebaliknya, mereka banyak. Tetapi, sebagai peraturan, mereka sama ada masih tidak cukup kuno atau tidak dipelihara secara tidak teratur (contohnya, diratakan sehingga tidak mungkin untuk mengembalikan bentuk tiga dimensi haiwan itu secara tepat).

Pada tahun ini, sekumpulan ahli paleontologi Cina menerbitkan deskripsi cacing bersenjata yang sangat kuno dari batu limau fosfat di Kemboja Wilayah Shaanxi awal. Ia telah dipelihara dengan baik supaya banyak butiran dapat dipertimbangkan (Gambarajah 3).

Rajah. 3 Morfologi Eopriapulites sphinx. AE – melihat bahagian yang dipelihara sepenuhnya pada sudut yang berbeza. F – pandangan dari sisi mulut; Simetri 18-ray kedua-dua skalid dan gigi pharyngeal dapat dilihat. H – Skim simetri 18-balok struktur penutup. G – bahagian cacing cacing itu sepenuhnya dalam angka itu; a – cincin cuticular badan; sc – Skalid; cs – skalid coronal yang terletak di sekitar mulut (terdapat 12 dari mereka, di rajah. H mereka ditunjukkan sebagai heksagon); pt – gigi pharyngeal; m – mulut. Ilustrasi artikel dalam perbincangan Evolusi & Pembangunan

Tubuh cacing itu jelas dibahagikan kepada badan dan introvert. Bahagian utama introvert adalah bengkok ke belakang dengan duri cutisular (skalida); dari belakang, ia terus ke rantau serviks, yang masuk ke dalam badan, dan di depan, ke dalam farynx yang terbalik sebahagiannya, kutikula yang membawa gigi yang disebut pharyngeal. Ini gigi pharyngeal mengelilingi mulut, terletak secara ketat di bahagian depan badan. Tubuh mempunyai dering ringan, hanya meliputi integument: organ-organ dalaman tidak dibahagikan.

Perkara yang paling menonjol mengenai penerangan ini ialah ia sepenuhnya sesuai dengan priapulid, termasuk yang moden. Oleh itu, ahli paleontologi Cina tidak mempunyai keraguan bahawa mereka menemui wakil khas kumpulan Scalidophora, sangat dekat (sekurang-kurangnya) ke pokok evolusi priapulid.

Walau bagaimanapun, penemuan baru mempunyai beberapa tanda yang pasti tidak membenarkan ia dikaitkan dengan priapulid.

Pertama sekali, cacing ini sangat kecil. Spesimen yang terpelihara paling baik adalah hanya 0.85 mm panjang. Benar, ini tidak termasuk belakang badan, yang dipotong pada sampel ini; tetapi masih panjang cacing keseluruhannya tidak lebih dari 1 mm. Bagi priapulid, saiz yang kecil, walaupun tidak dikecualikan, adalah tidak sekata. Mengenai kinorinhov dan loritsifer (yang saiznya hanya wujud), penemuan baru tidak sama sekali.

Apa masalahnya? Permulaan tempoh Cambrian adalah zaman peningkatan tajam dalam kepelbagaian haiwan multiselular yang disebut letupan Kambrium. Banyak jenis moden invertebrata, kemungkinan besar, tepatnya kemudian muncul. Oleh itu, diketahui bahawa dalam beberapa juta tahun pertama Cambrian invertebrata ini – sudah cukup banyak – secara besarnya diwakili oleh organisma kecil (beberapa milimeter dalam saiz). Ini fauna pertama haiwan multiselular moden dipanggil "fauna kecil kecil". Adalah mungkin bahawa evolusi priapulida bermula dengan cacing yang sangat kecil, yang kemudiannya bertambah besar, mengekalkan struktur keseluruhan.

Satu lagi ciri cacing golovobobotny yang baru ditemui adalah mengenai simetri tubuhnya. Priapulida, sememangnya, dan semua cacing, haiwan bermata dua-segi. Tetapi pada masa yang sama, batang mereka duduk dengan baris membujur skalid, simetri yang mana radial sebenar (radial). Seringkali, contohnya, 25-balok. Gigi pharyngeal cacing tersebut terletak di sekitar mulut oleh pentagon, jadi bilangan semua unsur-unsur simetri radiasi adalah gandaan lima. Ini adalah contoh yang baik tentang bagaimana beberapa jenis simetri boleh wujud bersama dalam badan haiwan tunggal. Walau bagaimanapun, dalam cacing awal Cambrian yang baru, simetri baris skalid pada batang dan gigi faring adalah 18-ray, kecuali cincin yang disebut skalid koronari, di mana ia menjadi 12-ray. Adalah mudah untuk melihat bahawa angka-angka ini adalah gandaan enam, dan tidak lima sama sekali. Jika simetri lima ray adalah ciri khas untuk priapulid, maka unsur-unsur simetri enam-ray didapati dalam struktur penutup di kilang rambut, dalam nematoda, dalam filem filem, dan dalam loricifer. Ia boleh diandaikan bahawa ini adalah ciri yang lebih kuno dan lebih umum.

Berdasarkan gabungan ini, paleontologi Cina telah menghasilkan nama yang indah untuk penemuan mereka – Eopriapulites sphinx. Akar "eo" berasal dari Greek Eos – fajar; nama generik Eopriapulite bermaksud sesuatu seperti "fajar priapulida." Sphinx adalah makhluk mitos, dalam bentuk ciri-ciri beberapa haiwan yang berbeza digabungkan.

Dan akhirnya, untuk menilai nilai evolusi mencari, maklumat tentang umurnya selalu sangat penting. Lapisan batu kapur di mana eopriapulit didapati, mengikut data terkini, adalah 535 juta tahun. Apa angka ini memberi kita? Tempoh Cambrian bermula 542 juta tahun yang lalu. Hampir pada permulaan Kemboja, kemungkinan besar, arthropoda sebenar yang pertama muncul (lihat Arthropods mengesahkan realiti letupan Cambrian, "Elements", 11/17/2013). Walau bagaimanapun, kesimpulan ini dibuat oleh anggaran tak langsung; Bukti dokumentari pertama kehadiran arthropod (jejak kaki fosil) muncul sedikit kemudian – 535 juta tahun yang lalu. Eopriapulit mempunyai usia yang sama. Kemungkinan besar, ini bermakna bahawa cawangan evolusi cacing cacing-cacing dan arthropod telah terbentuk serentak. Untuk mengatakan bahawa salah satu kumpulan ini berasal dari yang lain, adalah mustahil. Ia lebih mungkin bahawa kedua-dua arthropoda dan bulu bulu berkembang dari beberapa jenis kuno Ecdysozoa, yang kini telah punah sepenuhnya.

Sumber: Y. Liu, S. Xiao, T. Shao, J. Broce dan H. Zhang. Cycloneuralians and ecdysozoans // Evolusi & Pembangunan. 2014. V. 16. No. 3. P. 155-165.

Sergey Yastrebov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

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