En 520 miljoner år gammal femögd fossil avslöjar Arthropodes ursprung

Femögda räkor som simmade i haven för över 500 miljoner år sedan kan vara den "felande länken" i leddjurens ursprung, avslöjar fossil

Sedan den kambriska perioden, för cirka 520 miljoner år sedan, har leddjur varit mycket framgångsrika varelser, som representerar ungefär 80 % av de totala djurarterna på jorden. Detta är mer än någon annan djurgrupp, och de är också de mest iögonfallande och genomgripande.

Ekologisk rekonstruktion av Kylinxia, ​​landskapsversion (Bild av HUANG Diying)
Ekologisk rekonstruktion av Kylinxia, ​​landskapsversion. Bildkredit: Huang Diying | Skäligt bruk.

Utvecklingen av leddjur och formen av deras föregångare har varit en stor gåta inom zoologiområdet, vilket har lämnat forskare förvirrade i mer än ett sekel.

Nanjing Institute of Geology and Palaeontology of the Chinese Academy of Sciences (NIGPAS) upptäckte nyligen ett räliknande fossil med fem ögon, vilket har bidragit till vår kunskap om leddjurens tidiga evolutionära historia. Fynden publicerades i Natur På November 4, 2020.

Anatomisk rekonstruktion av Kylinxia
Anatomisk rekonstruktion av Kylinxia. Bildkredit: Huang Diying

En fossilart, Kylinxia, ​​återvanns från Chengjiang-faunan i Yunnan-provinsen i sydvästra Kina. Denna fauna erbjuder de mest omfattande tidiga djurfossilen från den kambriska perioden.

Diying Huang, professor från NIGPAS och motsvarande författare för studien, beskrev Kylinxia som en mycket sällsynt chimär art. Organismen uppvisar morfologiska egenskaper från flera varelser, liknande "Kylin" - en mytisk chimär varelse - i kinesisk mytologi.

Prof. Zhao Fangchen, en medförfattare till studien, kommenterade att Kylinxia-fossilerna uppvisar anmärkningsvärd anatomi på grund av de unika tafonomiska förhållandena. Dessa fossiler, sa han, ger oss en chans att observera mjuka kroppsdelar, såsom nervvävnad, ögon och matsmältningssystemet, som vanligtvis saknas i vanliga fossiler.

Kylinxia är en organism som uppvisar egenskaper hos både avancerade och primitiva leddjur. Den har en tjock nagelband, segmenterad kropp och ledben som en modern leddjur, men den har också fem ögon som Opabinia, det kambriska "konstiga underverket" och de berömda rovdjursbihangen till Anomalocaris, det dominerande rovdjuret i Kambriska havet.

Fossilt exemplar av Kylinxia, ​​holotyp
Fossilt exemplar av Kylinxia, ​​holotyp. Bildkredit: Zeng Han | Skäligt bruk.

Chengjiang-faunan innehåller Anomalocaris, ett topprovdjur som kan bli upp till två meter långt och som ofta ses som en förfader till leddjur. Men skillnaderna mellan Anomalocaris och äkta leddjur är omfattande, vilket gör det svårt att överbrygga det evolutionära gapet mellan dem. Detta tomrum har blivit en kritisk "felande länk" för att förstå början av leddjur.

Forskargruppen studerade anatomin hos fossilerna av Kylinxia i detalj. De visade att de initiala lemmarna hos Anomalocaris och äkta leddjur var homologa. Den fylogenetiska analysen antydde ett samband mellan Kylinxias främre bihang, de små rovbihangen som ligger framför munnen av Chelicerata (en grupp som inkluderar spindlar och skorpioner) och antennerna hos Mandibulata (en underavdelning av leddjur inklusive insekter som myror och bin ).

Prof. Zhu Maoyan, en medförfattare till forskningsprojektet, förklarade att Kylinxias evolutionära position ligger mellan Anomalocaris och de riktiga leddjuren, vilket leder till upptäckten av de sanna leddjurens evolutionära ursprung.

Dr Zeng Han, huvudforskare för studien, kommenterade att Kylinxia är ett väsentligt övergångsfossil som förutses av Darwins evolutionsteori som kopplar Anomalocaris till äkta leddjur, och bildar en viktig "felande länk" i leddjurens ursprung och därigenom ger robusta fossila bevis för Darwins evolutionsteori om livet.

Forskningen finansierades av Chinese Academy of Sciences och National Natural Science Foundation of China.