فسیل‌های نیم میلیارد ساله داستان منشا ستاره‌های دریایی را بازنویسی می‌کنند

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

دانشمندان چندین فسیل 518 میلیون ساله را کشف کرده اند که درک منشأ گروه حیوانات حاوی ستاره دریایی را تغییر می دهد. فسیل‌ها نشان می‌دهند که این حیوانات با استفاده از شاخک‌ها به جای استفاده غیرفعال از آبشش‌ها، همانطور که قبلا تصور می‌شد، غذا می‌خوردند.

تصور می‌شود این جانوران فسیل‌شده در جنوب غربی چین کشف شده و Yujingia glutenotunica نامیده می‌شود و به آخرین جد مشترک آمبولاکرارها نزدیک هستند، گروهی مدرن که شامل ستاره‌های دریایی، ستاره‌های دریایی، خارپشت دریایی و کرم‌های بلوط است.

تیم تحقیقاتی بین‌المللی، از جمله محققان دانشگاه کمبریج، می‌گوید این فسیل‌ها همچنین می‌توانند به ما کمک کنند تا بفهمیم چرا دو دودمان نزدیک به هم - ستاره‌های دریایی و خویشاوندان آنها، و آکوردها، شاخه‌ای که انسان‌ها را نیز در بر می‌گیرد- در طول میلیون‌ها سال طرح‌های بدنی متفاوتی را تکامل دادند. نتایج در مجله Current Biology گزارش شده است.

قدمت جانوران فسیل شده مربوط به دوره ای از رشد سریع تکاملی است که به عنوان انفجار کامبرین شناخته می شود، زمانی که اکثر گروه های اصلی حیوانات برای اولین بار در فسیل ها ظاهر شدند.

بیشتر فسیل‌های حیوانی از کامبرین از موجوداتی با پوسته سخت تشکیل شده‌اند، اما در مکان‌های انگشت شماری در سراسر جهان - مانند شیل‌های Maotianshan در استان یوننان چین، جایی که یوجینگیا در آن یافت شد - شرایط اجازه می‌دهد تا قسمت‌های نرم‌تر بدن قبل از پوسیدگی حفظ شوند.

فسیل‌های یوجینگیا بین 8 تا 22 میلی‌متر (0.3 تا 0.9 اینچ) طول دارند و بدن، روده و زائده‌ها را حفظ می‌کنند و نمونه‌های نادری از آمبولاکراری‌ها بدون اسکلت معدنی را ارائه می‌دهند. جانوران دو دسته مجزا از زائده داشتند: یکی از شاخک‌های تغذیه‌کننده پر مانند که ذرات آلی را از آب می‌گرفتند، و دسته دومی که گمان می‌رفت یوجینگیا را موقتا به بستر دریا لنگر انداخته است، اگرچه احتمالا می‌توانست درجاتی از حرکت را انجام دهد.

دکتر جووانی موسینی، یکی از نویسندگان، از دپارتمان علوم زمین کمبریج، می گوید: «تمایلی وجود دارد که تصور کنیم آخرین جد مشترک آمبولاکرارها بیشتر شبیه کرمی است که در حفره دریا زندگی می کند و غذا را از آب فیلتر می کند. این فسیل جدید در عوض نشان می‌دهد که جد مشترک آمبولاکرارها ممکن است در واقع با شاخک‌ها تغذیه می‌کرده و بیشتر شبیه ستاره‌های دریایی و بستگانشان بوده است.»

Ambulacraria یکی از دو شاخه اصلی حیوانات دوتروستوم است و اولین بار در دهه 1880 طبقه بندی شد. آمبولاکرارها شامل خارپوستان (مانند ستاره دریایی) و همی‌کوردات‌ها (مانند کرم‌های بلوط)، دو گروه با فرم‌های بدنی متفاوت هستند. با این حال، شواهد فسیلی از منشاء این گروه کمیاب باقی مانده است.

موسینی گفت: «تقارن شعاعی پنج برابر ستاره‌های دریایی و خویشاوندان آن‌ها، و بدن‌های کرم‌مانند و متقارن دو طرفه کرم‌های بلوط و خویشاوندان آن‌ها تا کنون کمی مرموز بوده است».

آکوردات، خارپوستان و همی‌کوردات‌ها شاخه‌های اصلی تکامل دوتروستوم را تشکیل می‌دهند، اما در سازماندهی بدن و تغذیه عمیقا متفاوت هستند. بازسازی جد آمبولاکراری برای درک چگونگی واگرایی این دودمان بسیار مهم است. یک فرضیه قدیمی نشان می دهد که این اجداد یک کرم بدون شاخک بوده است که غذا را از طریق حلق خود فیلتر می کند و شبیه یک کرم بلوط مدرن است. مطالعه تشریحی دقیق و تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک Yujingia اکنون با شواهد فسیلی مستقیم این دیدگاه را به چالش می کشد.

Kaiyue He، نویسنده اصلی این مقاله از دانشگاه نورث وست در چین، گفت: این حیوان شکلی بطری مانند دراز دارد و شاخک‌های آن در بالای بدنه‌ای گرد گسترش یافته است. طرح کلی آن شباهت زیادی به گلدان آیینی یا یوجینگ پینگ در فرهنگ سنتی چینی دارد که الهام‌بخش نام جنس یوجینگیا است. همه نمونه‌ها به وضوح یک غشای رنگ پریده و اصلی را حفظ می‌کنند که توده احشایی را در بر می‌گیرد.

برای تعیین موقعیت تکاملی یوجینگیا، موسینی و او یک مجموعه داده بزرگ شامل 505 شخصیت مورفولوژیکی در 100 گونه زنده و منقرض شده جمع آوری کردند و آن را با استفاده از بازسازی فیلوژنتیک بیزی تجزیه و تحلیل کردند. نتایج، یوجینگیا را نسبت به فسیل‌هایی که قبلا توضیح داده‌ایم، به آخرین جد مشترک آمبولاکریان‌های زنده نزدیک‌تر نشان می‌دهد، و آن را تبدیل به یک شکل انتقالی کلیدی می‌کند که حیوانات شاخک‌دار اولیه کامبرین را با همی‌کوردات‌ها و خارپوستان پیوند می‌دهد.

اگرچه اسکلت سختی نداشت، اما یوجینگیا دارای یک سیستم تغذیه پیچیده مبتنی بر شاخک بود، که نشان می‌دهد ساختارهای تغذیه‌ای پیچیده زود تکامل یافته‌اند، در حالی که اسکلت‌های خارپوستان و سایر ویژگی‌های تخصصی بعدا ظاهر شدند.

موسینی می‌گوید: «این به ما می‌گوید که چگونه بوم‌شناسی می‌تواند دودمان‌های مختلف را به مسیرهای تکاملی بسیار متفاوت و تخصص‌های مورفولوژیکی بسیار متفاوت سوق دهد. آکوردها برای یافتن غذای خود به حرکت متکی شدند، بنابراین بدن خود را منظم کردند و مغز خود را توسعه دادند، در حالی که اعضای دودمان ستاره‌های دریایی نسبتا به کف دریا لنگر انداختند و در این سبک زندگی ذرات‌ریز تخصص داشتند.

دگان شو، یکی از نویسندگان این مقاله، همچنین از دانشگاه نورث وست، گفت: «چگونه گروه‌های اصلی دوتروستوم در طول انفجار کامبرین از هم جدا شدند، یکی از سؤالات اصلی در تکامل حیوانات است. یوجینگیا به اتصال حیوانات ابتدایی و شاخک‌دار که در کف دریا زندگی می‌کنند با خارپوستان و همی‌کوردات‌های مدرن کمک می‌کند. این روش راهی جدید برای درک انتقال عمیق از تقارن دو طرفه به طرح بدن شعاعی پنج‌گانه خارپوستان ارائه می‌دهد و فسیل مهمی را به شکاف حیاتی درخت حیوانی اولیه می‌افزاید.

فسیل های کامبرین جد مشترک آمبولاکراری را روشن می کنند، زیست شناسی کنونی (2026). DOI: 10.1016/j.cub.2026.08.053. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(26)01104-8

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →