Een half miljard jaar oud fossiel onthult de oorsprong van kamgelei

Nadat onderzoekers een duidelijke overeenkomst tussen verschillende zeebodembewoners hadden waargenomen, heeft een kleine bekende carnivoorsoort van de oceaan een nieuwe plek gekregen in de evolutionaire levensboom.

Bij de ontwikkeling van dieren spelen kamkwallen een essentiële rol, en sommigen denken dat zij de eersten waren die opkwamen. Een internationaal team van paleontologen heeft nu fossiel bewijs gevonden voor een verband tussen kamkwallen en hun vroegere voorouders, poliepachtige wezens die op de zeebodem leefden.

Het holotype-exemplaar van Daihua sanqiong.
Het holotype-exemplaar van Daihua sanqiong. Yang Zhao / Universiteit van Bristol

Current Biology rapporteerde de bevindingen van een gezamenlijke onderzoeksinspanning van de Universiteit van Bristol, Yunnan University in China en het Londense Natural History Museum, die een 520 miljoen jaar oud fossiel vergeleken met die van soortgelijke skeletten. De resultaten toonden aan dat deze fossielen afkomstig waren van dezelfde voorouders.

Professor Hou Xianguang, co-auteur van de studie, ontdekte het fossiel in de ontsluitingen ten zuiden van Kunming in de provincie Yunnan, Zuid-China. Het was ingebed in een gele en olijfkleurige moddersteen en de vorm leek op die van een bloem.

In de afgelopen drie decennia zijn talloze fossielen ontdekt die opmerkelijk goed bewaard waren gebleven in de ontsluitingen tussen rijstvelden en landbouwgronden in de tropische regio van China.

Dit eigenaardige organisme, dat de naam 'Daihua' kreeg als eerbetoon aan de 'Dai'-stam van Yunnan en het Chinese woord voor bloem 'Hua', heeft een komvormige vorm en 18 tentakels die zijn mond omringen. Bovendien heeft elke tentakel delicate, veerachtige takken met grote ciliaire haren behouden.

Een close-up van de rijen trilharen op Daihua, die de auteurs hielpen de fossielen op de stamlijn van de kamgelei te plaatsen.
Een close-up van de rijen trilharen op Daihua, die de auteurs hielpen de fossielen op de stamlijn van de kamgelei te plaatsen. Jakob Vinther / Universiteit van Bristol

Dr. Jakob Vinther, een moleculair paleobioloog van de Universiteit van Bristol, merkte bij het eerste zien van het fossiel op dat hij enkele kenmerken opmerkte die vergelijkbaar waren met kamgelei. Hij noemde het zien van herhalende donkere vlekken langs elke tentakel, vergelijkbaar met hoe kamgeleien fossiliseren. Het fossiel vertoonde ook rijen trilharen, die zichtbaar waren vanwege hun grootte; deze grote ciliaire structuren zijn alleen te vinden in kamgelei in de hele Tree of Life.

In onze oceanen zijn kamkwallen aanwezig en ze zijn vleeseters. Ze worden als ongedierte beschouwd, omdat sommige invasief zijn geworden. De gelei bewegen zich rond met behulp van rijen regenboogkleurige kammen langs hun lichaam. Deze rijen zijn gemaakt van dicht opeengepakte cellulaire uitsteeksels, cilia genaamd, en zijn de grootste in hun soort in de hele levensboom.

De onderzoekers merkten een overeenkomst op tussen Daihua en een ander fossiel uit de Burgess Shale (508 miljoen jaar oud), bekend als Dinomischus. Dit wezen bezat 18 tentakels en een organisch skelet dat was geclassificeerd als een entoproct.

Prof Cong Peiyun, een van de co-auteurs, wees erop dat een fossiel, Xianguangia, waarvan werd aangenomen dat het een zeeanemoon was, eigenlijk een deel is van de geleitak.

De trend die duidelijk werd, zorgde ervoor dat geleerden een naadloze evolutie van de fossielenarchieven naar kamgelei herkenden.

Artistieke reconstructie van Daihua sanqiong.
Artistieke reconstructie van Daihua sanqiong. Xiaodong Wang / Universiteit van Bristol

Dr. Vinther riep uit dat het een bijzonder opwindende ervaring was. “We haalden een leerboek zoölogie tevoorschijn en probeerden ons hoofd te wikkelen rond de verschillende verschillen en overeenkomsten, en toen, bam! – hier is nog een fossiel dat deze leemte opvult.”

Dit onderzoek toonde de ontwikkeling aan van kamgelei uit antecedenten die een organisch skelet hadden, waarvan sommige nog steeds hadden en gebruikten om te bewegen tijdens de Cambrische periode. De kamfunctie is ontstaan ​​uit tentakels van poliepachtige voorouders die aan de oceaanbodem waren vastgemaakt. Hun mond ontwikkelde zich vervolgens tot ballonachtige vormen, terwijl het primaire lichaam in omvang afnam tot het punt dat de tentakels die aanvankelijk rond de mond zaten nu uit de achterkant van het organisme ontspruiten.

Volgens Dr. Luke Parry, een co-auteur van de studie, kunnen de lichaamstransformaties van kamkwallen ons helpen te begrijpen waarom ze zoveel genen hebben verloren en een morfologie hebben die vergelijkbaar is met die van andere dieren.

Ongeveer 150 jaar geleden geloofden zoölogen dat kamkwallen en cnidariërs een verband hadden. Recente genetische gegevens hebben echter aangetoond dat kamkwallen een verre voorouder kunnen zijn van alle levende wezens, met uitzondering van sponzen die er vrij eenvoudig uitzien.

Naar de mening van de auteurs van dit onderzoeksartikel suggereren hun resultaten sterk dat de kamgelei moet worden teruggebracht naar zijn plaats met koralen, zeeanemonen en kwallen.


Het onderzoek is oorspronkelijk gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology. Maart 21, 2019.