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Nov 20, 2023

Ein Schluckauf in den Annalen der Tierentwicklung: Das Ding war eine Pflanze

Wann sind Tiere entstanden? Während des Kambriums, über eine halbe Milliarde Jahre

Wann sind Tiere entstanden? Während des Kambriums, vor über einer halben Milliarde Jahren. Mit Ausnahme der Bryozoen, nachdem sich herausstellte, dass es sich bei den ältesten Tieren um Algen handelte

Steinige die Urkrähen. Protomelission war kein frühes Bryozoentier, das vor über einer halben Milliarde Jahren auftauchte. Es handelte sich um eine Pflanze, und diese neue Identifizierung könnte alles verändern, was wir über die Evolution der Tiere dachten, berichteten Wissenschaftler am Mittwoch in einem Artikel.

Wann sich Tiere zu entwickeln begannen, ist ein großes Argument, und der in der Zeitschrift Nature veröffentlichte Artikel – von Jie Yang von der Yunnan University mit Martin Smith von der Durham University und Kollegen – löst es nicht. Es wird jedoch argumentiert, dass es sich bei einem Fossil, das 2021 als Moostier identifiziert wurde und im frühen Kambrium vor über einer halben Milliarde Jahren auftauchte, tatsächlich um eine Dasyclad-Alge handelte.

Was haben Sie davon? Es verändert unser Verständnis der Entstehung von Tieren. Möglicherweise sind sie doch nicht alle im Kambrium entstanden.

Ironischerweise werden Bryozoen auch als „Moostiere“ bezeichnet. Es handelt sich um Ektoprokte, das heißt Anus außen. Das bedeutet, dass sich der Anus im Gegensatz zu Endoprokten nicht in der Tentakelkrone am Mund befindet. Nun, Sie verstehen, worauf es ankommt.

Wenn Yangs Team recht hat, wurden keine eindeutigen Bryozoen aus dem Kambrium gefunden, was darauf hindeutet, dass diese riesige Familie später entstanden ist, schreiben die Autoren.

Die neue Arbeit basiert auf Protomelission-ähnlichen Fossilien aus Südchina. Eine Arbeit von Zhiliang Zhang und Kollegen aus dem Jahr 2021 (ebenfalls in Nature veröffentlicht) basierte ebenfalls auf Fossilien aus Südchina sowie aus Australien.

In der Arbeit aus dem Jahr 2021 wurde erklärt, dass Bryozoen aus der Ordovizium-Periode gefunden wurden, die auf das Kambrium folgt. Es ist daher vernünftig anzunehmen, dass Bryozoen im Kambrium entstanden sind. Und die Forscher behaupteten, endlich eines gefunden zu haben – Protomelission.

Aber Yang, Smith et al. argumentieren nun, dass Protomelission eine Alge und kein Tier war. Smith sehe jedenfalls keinen Grund, warum Bryozoen nicht im Ordovizium entstanden sein könnten, sagt er und erklärt, warum er vermutet, dass sie genau das getan haben.

schöner Körper

Bryozoen sind heute eine riesige Gruppe von Wassertieren, die in einer Vielzahl von Formen vorkommen, von denen viele atemberaubend schön sind. Einige stammen aus dem Süßwasser, andere aus dem Meer, und sie sind entfernte Verwandte bekannterer Tiere wie Weichtiere und Plattwürmer.

Bryozoen werden oft mit Korallen verwechselt, da es sich bei beiden um koloniale Wassertiere handelt. Aber Bryozoen sind nicht mit der Koralle verwandt, die ein Nesseltier ist – ein Cousin der Qualle.

Die Dasycladales-Algen sind einzellige Giganten. Ein einzelnes Individuum kann bis zu 20 Zentimeter lang werden, wenn es allein gelassen wird, um sein Leben im seichten, warmen Meerwasser zu verbringen. Ein möglicher Grund für Verwirrung besteht darin, dass Dasycladales, Bryozoen und Algen alle äußere Skelette aus Kalziumkarbonat absondern.

Auf jeden Fall sieht Smith im Gegensatz zur Arbeit von 2021 keinen Grund, warum die Bryozoen nicht im Ordovizium entstanden sein könnten, wo ihre Fossilien tatsächlich auftauchen. „Ich sehe keinen Grund, an der ordovizischen Herkunft der Bryozoen zu zweifeln – aber ich bin nicht davon überzeugt, dass dies auf einen kambrischen Ursprung hinweist“, sagt Smith.

„Mineralisierung [die Schaffung dieses äußeren Skeletts] ist ein wichtiger Teil des Bryozoen-Körperplans, daher ist mir jede Theorie, die lange Lücken im Fossilienbestand voraussetzt, unangenehm, insbesondere wenn die Leute so intensiv nach kambrischen Kandidaten gesucht haben. Und sogar nach einem späten Kambrium.“ Der Ursprung des Ursprungs würde den Beginn des Stammes lange nach der Hitze der kambrischen Explosion legen, die vor 515 Millionen Jahren – dem Zeitalter der Protomelission – weitgehend vorbei war.

Kurz gesagt, während der kambrischen Explosion entstanden viele Tierlinien, aber Bryozoen gehörten möglicherweise nicht dazu.

Smith weist darauf hin, dass das Papier aus dem Jahr 2021 auf „phosphatisierten Mikrofossilien“ basierte – 3D-Überreste, die nach dem Auflösen von Gestein in Essigsäure, im Wesentlichen Essig, zurückbleiben. Das ist, als würde man die Knochen eines Eichhörnchens finden – es gibt einige Informationen über die ursprüngliche Morphologie, aber nicht das vollständige Bild ."

Tatsächlich sieht das Skelett eines Eichhörnchens wie das einer Ratte aus, während ein Eichhörnchen wie eine Ratte mit einem buschigen Schwanz aussieht. Der eine wird verehrt, der andere verunglimpft.

Zurück zu den Bryozoen. Das neue Papier basiert auf „Makrofossilien“, echten vollständigen Organismen, wenn auch flach zusammengedrückt.

Und das ist besser?

Nun, wie Smith erklärt, stellen Sie sich vor, das Eichhörnchen wäre überfahren worden. Das Team nahm die Informationen aus den phosphatisierten Mikrofossilien und dem „auf der Straße getöteten“ abgeflachten Protomelission-Makrofossil und setzte die 3D-Struktur der Kreatur (aus dem Zhang-Papier) mit ihrer Silhouette (aus den zerquetschten Beweisen) zusammen.

„Die Fossilien von Zhang et al. sehen aus wie ein Katalog leerer Streichholzschachteln, und diese Autoren konnten nur auf das Vorhandensein eines gestielten, tentakeligen Nahrungsapparats schließen, der aus jedem Modul oder der ‚Streichholzschachtel‘ herausragt“, sagt Smith. „Unsere Fossilien zeigten, was sich wirklich in den Modulen befand: keine Tentakel, sondern stattdessen einen sich verjüngenden Flansch, der unmöglich ein Brutapparat für die Nahrungsaufnahme von Bryozoen gewesen sein konnte – der aber ideal für die Photosynthese gewesen wäre. Und er passt zu den wirbelsäulen-/blattähnlichen Vorsprüngen von.“ Dasyclad-Algen.

Er kommt zu dem Schluss: „Diese Flansche sind es, die uns von ‚könnte ein Bryozoon sein oder auch nicht‘ zu ‚ist definitiv kein Bryozoon‘ bewegen.“

Eine Einschränkung. Da die beiden Arbeiten auf unterschiedlichen Konservierungsmethoden basierten, können die Forscher nicht hundertprozentig sicher sein, dass es sich bei beiden Exemplaren tatsächlich um Protomelissons handelt. Aber mit Sicherheit handelte es sich bei dem, woran sie gearbeitet haben, nicht um Bryozoen. Vielleicht waren die Kreaturen, die das Team 2021 erforschte, doch Bryozoen; Smith sagt, er bezweifle es stark, aber fair ist fair.

Die Ediacara-Ausnahme

Selbst wenn Protomelisson ein Bryozoon gewesen wäre, wäre es nicht das früheste Tier gewesen. Diese Ehre mag den Ediacara zuteil geworden sein, einer Gruppe fantastischer Lebensformen, die hundert Millionen Jahre vor all dem oben Genannten die Ozeane zierten – aber was Ediacara waren, ist ebenfalls umstritten. Tier? Anlage? Etwas ganz anderes?

„Ediacarans wurden im Laufe der Jahrhunderte als die unterschiedlichsten Dinge interpretiert“, erklärt Smith. „Mittlerweile herrscht Konsens darüber, dass fast alle Ediacara-Tiere Stammgruppentiere sind, das heißt, sie sind näher mit Tieren verwandt als alles andere, aber keine eigentlichen Tiere, so wie Dinosaurier Vorläufer von Vögeln sind, aber nicht zu den eigentlichen Vögeln zählen.“ "

Smith fügt hinzu, dass es unter den Ediacara einige Kandidaten für superfrühe Schwämme und vielleicht sogar Proto-Nesseltiere gibt, aber keine bestätigten echten Tiere: keine Bilaterier, die durch bilaterale Symmetrie gekennzeichnet sind – eine linke und eine rechte Hälfte. Bilaterier tauchten eindeutig im Kambrium auf – aber raten Sie mal, wer das nicht tat? Die Bryozoen.

Und was sollen wir lernen? Einige Tiere haben keine festen Teile, die Fossilien hinterlassen könnten, daher können wir ihre früheste Geschichte nicht berücksichtigen. Wenn jedoch theoretisch alle Tierstämme im frühen Kambrium entstanden sind, deutet dies stark darauf hin, dass die Evolution während der Explosion im Kambrium einen höheren Gang eingelegt hat – was zu einem seither nie dagewesenen kreativen Rausch geführt hat, sagt Smith.

„Evolution durch natürliche Selektion ist die große vereinende Theorie der Biologie, aber wenn sie im Kambrium etwas anders bewirkt hat, wirft das die Frage auf, wie gut wir den Motor der Biodiversität verstehen“, sagt er. „Wenn Bryozoen – und vielleicht auch einige weniger versteinerbare Phyla – später entstanden, dann war die Entwicklung des Lebens im frühen Kambrium nicht in Stein gemeißelt.“

Übrigens verglichen die Autoren die Protomelission-ähnlichen Fossilien auch mit denen einer geografisch weit verbreiteten Gruppe kleiner, stachelförmiger Fossilien, die als Cambroclaves bekannt sind. Sie kamen zu dem Schluss, dass es sich bei einigen Cambroclaves möglicherweise auch um Dasyclad-Algen handelt. Hoppla.