Een 520 miljoen jaar oud vijfogig fossiel onthult de oorsprong van geleedpotigen

Vijfogige garnaal die meer dan 500 miljoen jaar geleden in de oceanen zwom, zou de 'ontbrekende schakel' kunnen zijn in de oorsprong van geleedpotigen, onthult fossielen

Sinds de Cambrische periode, ongeveer 520 miljoen jaar geleden, zijn geleedpotigen zeer succesvolle wezens geweest, die ongeveer 80% van de totale diersoorten op aarde vertegenwoordigen. Dit is meer dan welke andere dierengroep dan ook, en ze zijn ook de meest opvallende en doordringende.

Ecologische reconstructie van Kylinxia, ​​landschapsversie (Afbeelding door HUANG Diying)
Ecologische reconstructie van Kylinxia, ​​landschapsversie. Afbeelding tegoed: Huang Diying | Redelijk gebruik.

De evolutie van geleedpotigen en de vorm van hun antecedent zijn een groot raadsel op het gebied van zoölogie geweest, waardoor onderzoekers meer dan een eeuw perplex zijn gebleven.

Het Nanjing Institute of Geology and Paleontology of the Chinese Academy of Sciences (NIGPAS) heeft onlangs een garnaalachtig fossiel met vijf ogen ontdekt, wat heeft bijgedragen aan onze kennis van de vroege evolutionaire geschiedenis van geleedpotigen. De bevindingen zijn gepubliceerd in NATUUR Op november 4, 2020.

Anatomische reconstructie van Kylinxia
Anatomische reconstructie van Kylinxia. Afbeelding tegoed: Huang Diying

Een soort fossiel, Kylinxia, ​​werd gewonnen uit de Chengjiang-fauna in de provincie Yunnan in het zuidwesten van China. Deze fauna biedt de meest uitgebreide vroege fossielen van dieren uit de Cambrische periode.

Diying Huang, een professor van NIGPAS en de corresponderende auteur van de studie, beschreef Kylinxia als een zeer zeldzame chimere soort. Het organisme vertoont morfologische kenmerken van meerdere wezens, vergelijkbaar met de 'Kylin' - een mythisch chimeer wezen - in de Chinese mythologie.

Prof. Zhao Fangchen, een co-corresponderende auteur van de studie, merkte op dat de Kylinxia-fossielen een opmerkelijke anatomie vertonen vanwege de unieke tafonomische omstandigheden. Deze fossielen, zei hij, geven ons de kans om zachte lichaamsdelen te observeren, zoals zenuwweefsel, ogen en spijsverteringsstelsel, die meestal afwezig zijn in reguliere fossielen.

Kylinxia is een organisme dat eigenschappen vertoont van zowel geavanceerde als primitieve geleedpotigen. Het heeft een dikke cuticula, een gesegmenteerd lichaam en gelede poten zoals een moderne geleedpotige, maar het heeft ook vijf ogen zoals Opabinia, het Cambrische 'rare wonder', en de beroemde roofvogelaanhangsels van Anomalocaris, het dominante roofdier van de Cambrische zee.

Fossiel exemplaar van Kylinxia, ​​holotype
Fossiel exemplaar van Kylinxia, ​​holotype. Afbeelding tegoed: Zeng Han | Redelijk gebruik.

De Chengjiang-fauna bevat Anomalocaris, een toproofdier dat tot twee meter lang kan worden en vaak wordt gezien als een voorouder van geleedpotigen. De verschillen tussen Anomalocaris en echte geleedpotigen zijn echter groot, waardoor het moeilijk is om de evolutionaire kloof tussen hen te overbruggen. Deze leegte is een kritieke "ontbrekende schakel" geworden in het begrijpen van het begin van geleedpotigen.

Het onderzoeksteam bestudeerde de anatomie van de fossielen van Kylinxia in detail. Ze toonden aan dat de eerste ledematen in Anomalocaris en echte geleedpotigen homoloog waren. De fylogenetische analyse suggereerde een relatie tussen de voorste aanhangsels van Kylinxia, ​​de kleine roofzuchtige aanhangsels die zich voor de monding van Chelicerata bevinden (een groep die spinnen en schorpioenen omvat), en de antennes van Mandibulata (een onderverdeling van geleedpotigen waaronder insecten zoals mieren en bijen).

Prof. Zhu Maoyan, een co-auteur van het onderzoeksproject, verklaarde dat de evolutionaire positie van Kylinxia zich tussen Anomalocaris en de echte geleedpotigen bevindt, wat leidde tot de ontdekking van de evolutionaire oorsprong van de echte geleedpotigen.

Dr. Zeng Han, hoofdonderzoeker van de studie, merkte op dat Kylinxia een essentieel overgangsfossiel is, voorzien door de evolutietheorie van Darwin, die Anomalocaris koppelt aan echte geleedpotigen, een belangrijke 'ontbrekende schakel' vormt in de oorsprong van geleedpotigen en daardoor robuust fossiel bewijs levert voor Darwins evolutietheorie van het leven.

Het onderzoek werd gefinancierd door de Chinese Academie van Wetenschappen en de National Natural Science Foundation of China.