En halv miljard år gammalt fossil avslöjar ursprunget till kamgeléer

Efter att forskare observerat en tydlig likhet mellan flera havsbotteninvånare, har en liten känd köttätare i havet tilldelats en ny plats i livets evolutionära träd.

I utvecklingen av djur har kamgeléer en viktig roll, och vissa tror att de var de första som dök upp. Ett internationellt team av paleontologer har nu hittat fossila bevis för att stödja en koppling mellan kamgeléer och deras tidigare förfäder, som var polypliknande varelser som levde på havsbotten.

Holotypexemplaret av Daihua sanqiong.
Holotypexemplaret av Daihua sanqiong. Yang Zhao / University of Bristol

Current Biology rapporterade resultaten av en gemensam forskningssatsning mellan University of Bristol, Yunnan University i Kina och Londons Natural History Museum, som jämförde ett 520 miljoner år gammalt fossil med liknande skelett. Resultaten visade att dessa fossiler härrörde från samma förfäder.

Professor Hou Xianguang, medförfattare till studien, upptäckte fossilet i hällarna söder om Kunming i Yunnan-provinsen, södra Kina. Den var inbäddad i en gul och oliv lersten och dess form liknade en blomma.

Under de senaste tre decennierna har många fossiler som hade bevarats anmärkningsvärt upptäckts i hällarna mellan risfält och jordbruksmarker i den tropiska regionen i Kina.

Denna märkliga organism, som fått namnet 'Daihua' som hyllning till 'Dai'-stammen Yunnan och det kinesiska ordet för blomma 'Hua', har en koppliknande form och 18 tentakler som omger munnen. Dessutom har varje tentakel känsliga, fjäderliknande grenar med stora ciliära hår bevarade.

En närbild av raderna av flimmerhår på Daihua, som hjälpte författarna att placera fossilerna på kamgeléstammen.
En närbild av raderna av flimmerhår på Daihua, som hjälpte författarna att placera fossilerna på kamgeléstammen. Jakob Vinther / University of Bristol

Dr Jakob Vinther, en molekylär paleobiolog från University of Bristol, påpekade när han först såg fossilet att han lade märke till några egenskaper som liknade kamgeléer. Han nämnde att man såg upprepade mörka fläckar längs varje tentakel, vilket liknar hur kamgeléer fossiliseras. Fossilet visade också rader av flimmerhår, som var synliga på grund av sin storlek; dessa stora ciliära strukturer kan bara hittas i kamgeléer över hela livets träd.

I våra hav finns kamgeléer och de är köttätande. De anses vara skadedjur, eftersom vissa av dem har blivit invasiva. Geléerna rör sig runt med hjälp av band av regnbågsfärgade kamrader som kantar deras kroppar. Dessa rader är gjorda av tätt packade cellulära utsprång som kallas cilia, och är de största i sitt slag i hela livets träd.

Forskarna märkte en likhet mellan Daihua och ett annat fossil från Burgess Shale (508 miljoner år gammal) känd som Dinomischus. Denna varelse hade 18 tentakler och ett organiskt skelett som hade klassificerats som en entoprokt.

Prof Cong Peiyun, en av medförfattarna, påpekade att ett fossil, Xianguangia, som hade antagits vara en havsanemon, faktiskt är en del av kamgelégrenen.

Trenden som blev uppenbar fick forskare att känna igen en sömlös utveckling från fossilregistren till att kamma geléer.

Konstnärernas rekonstruktion av Daihua sanqiong.
Konstnärernas rekonstruktion av Daihua sanqiong. Xiaodong Wang / University of Bristol

Dr. Vinther utbrast att det var en särskilt spännande upplevelse. "Vi tog fram en lärobok i zoologi och försökte linda huvudet runt de olika skillnaderna och likheterna, och sedan, bam! – här är ett annat fossil som fyller denna lucka.”

Denna forskning visade utvecklingen av kamgeléer från antecedenter som hade ett organiskt skelett, av vilka några fortfarande hade och använde för att röra sig under den kambriska perioden. Kamfunktionen utvecklades från tentakler av polypliknande stamfader som var fästa vid havsbotten. Deras munnar utvecklades sedan till ballongliknande former medan den primära kroppen minskade i storlek till den grad att tentaklarna som ursprungligen fanns runt munnen nu gror från baksidan av organismen.

Enligt Dr. Luke Parry, en medförfattare till studien, kan kroppsförvandlingar av kamgeléer hjälpa oss att förstå varför de har förlorat så många gener och har en morfologi som liknar den hos andra djur.

För ungefär 150 år sedan trodde zoologer att kamgeléer och cnidarians hade ett samband. Nya genetiska data har dock visat att kamgeléer kan vara en avlägsen förfader till alla levande varelser, med undantag för svampar som är ganska enkla till utseendet.

Enligt författarna till denna forskningsartikel tyder deras resultat starkt på att kamgeléen bör återföras till sin plats med koraller, havsanemoner och maneter.


Forskningen publicerades ursprungligen i tidskriften Current Biology. Mars 21, 2019.