“مختلف تمامًا” – اكتشاف بزاق غريب عمره 514 مليون عام يعيد كتابة فهمنا للحياة البحرية

أحفورة مكتشفة حديثا الشيشانية أكولياتاتشير الرخويات المبكرة التي لا تحتوي على صدفة ولكنها مغطاة بأشواك واقية، مما يوفر رؤى جديدة لتطور الرخويات، إلى وجود شكل بدائي يشبه البزاقة خلال العصر الكامبري.

اكتشف الباحثون جديدا صِنف حيوان رخوي عاش قبل 500 مليون سنة. حفرية جديدة تسمى الشيشانية أكولياتا, تكشف الرخويات الأولى أن القواقع المسطحة عديمة الصدفة كانت مغطاة بقشرة شوكية واقية. وقد نشرت النتائج مؤخرا في المجلة علوم.

الكشف عن الحياة الرخويات ما قبل التاريخ

الشيشانية أكولياتا وتم اكتشافه في حفريات محفوظة بشكل جيد للغاية من مقاطعة يونان الشرقية بجنوب الصين، من فترة جيولوجية تعرف باسم العصر الكامبري المبكر، منذ حوالي 514 مليون سنة. عينات الشيشانية يبلغ طولها جميعًا بضعة سنتيمترات ومغطاة بمخاريط شائكة صغيرة (صلبة) مصنوعة من الكيتين، الموجود أيضًا في أصداف القشريات الحديثة والحشرات وبعض أنواع الفطر.

تُظهر العينات المحفوظة عكسيًا الجانب السفلي للحيوان عاريًا، وساقه عضلية تشبه البزاقة. الشيشانية كان من الممكن أن يزحف في قاع البحر قبل نصف مليار سنة. على عكس معظم الرخويات، الشيشانية وهو يفتقر إلى القشرة التي تغطي جسمه، مما يشير إلى مرحلة مبكرة من تطور الرخويات.

أشواك مخروطية تغطي جسم الشيشانية أكولياتا (يسار). صورة بالمجهر الإلكتروني لعمود فقري مخروطي الشكل تظهر القنوات الدقيقة المحفوظة بالداخل (يمين). الائتمان: جي تشانغ / إل باري

تمتلك الرخويات الحديثة مجموعة مذهلة من الأشكال، وتشمل القواقع والمحار ومجموعات أكثر ذكاءً مثل الحبار والأخطبوطات. تطور هذا التنوع في الرخويات بسرعة كبيرة منذ فترة طويلة، عندما تنوعت جميع المجموعات الرئيسية من الحيوانات بسرعة خلال حدث يعرف باسم الانفجار الكامبري. تعني هذه الفترة السريعة من التغير التطوري أنه لم يتبق سوى عدد قليل من الحفريات التي تصف التطور المبكر للرخويات.

“إن محاولة كشف ما كان يبدو عليه السلف المشترك للحيوانات مثل الحبار والمحار يمثل تحديًا كبيرًا لعلماء الأحياء التطورية وعلماء الحفريات – وهو تحدي لا يمكن حله من خلال دراسة الأنواع الحية اليوم فقط. الشيشانية وقال المؤلف المساعد: “إنها تعطينا رؤية فريدة لتطور الرخويات، والتي لدينا عدد قليل جدًا من الحفريات، وتخبرنا أن أسلاف الرخويات الأوائل كانت حلزونات شوكية مدرعة، قبل تطور الأصداف التي نراها في القواقع والمحار الحديثة”. البروفيسور لوك باري، قسم علوم الأرض. جامعة أكسفورد.

إعادة بناء الفنان لشيشانيا أكولياتا كما كانت ستبدو في الحياة عند النظر إليها من الأعلى، ومن الجانب، ومن الأسفل (من اليسار إلى اليمين). الائتمان: م. كاوثورن

تحليل مفصل لبنية الشيشانية

لأن الجسم الشيشانية كانت العينات ناعمة للغاية ومكونة من أنسجة لا يتم حفظها عادةً في السجل الأحفوري، وكانت دراسة العينات صعبة نظرًا لأن العديد من العينات كانت محفوظة بشكل سيئ.

وقال المؤلف الأول جوانجكسو تشانغ، وهو مرشح لدرجة الدكتوراه في جامعة يونان الصينية والذي اكتشف العينات: “في البداية اعتقدت أنه تم التغاضي عن الحفريات، التي لا يزيد حجمها عن حجم إبهامي، لكنني نظرت تحت عدسة مكبرة. لقد بدت غريبة وشائكة ومختلفة تمامًا عن الحفريات الأخرى التي رأيتها. لقد أطلقت عليه في الأصل اسم “كيس بلاستيكي” لأنه كان يشبه كيسًا بلاستيكيًا صغيرًا متعفنًا. وعندما وجدت المزيد من هذه الحفريات وفحصتها في المختبر أدركت أنها كانت من الرخويات.

وأضاف باري: “لقد وجدنا تفاصيل دقيقة داخل الأشواك المخروطية التي تغطي الجسم الشيشانية ويبين كيف يتم إفرازها في الحياة. هذا النوع من المعلومات نادر للغاية، حتى في الحفريات المحفوظة جيدًا بشكل استثنائي.

الفقاريات الشيشانية وهي تُظهر البنية الداخلية للقنوات، التي يبلغ قطرها جزءًا من مائة من المليمتر. تظهر هذه الميزات أن المخاريط تفرزها الزغيبات الدقيقة في قاعدتها، وهي عبارة عن نتوءات صغيرة من الخلايا تزيد من مساحة السطح، مما يعني أنها تساعد في امتصاص الطعام في أمعائنا.

رؤى تطورية من حفريات الشيشانية

يشبه نظام إفراز الأجزاء الصلبة طابعة طبيعية ثلاثية الأبعاد، مما يسمح للعديد من اللافقاريات بإفراز أجزاء صلبة تسمح بتنوعات هائلة في الشكل والوظيفة بدءًا من توفير الحماية وحتى تسهيل الحركة.

تُعرف الأشواك والأشواك الصلبة في بعض الرخويات الحالية (مثل الكيتونات)، ولكنها تتكون من كربونات الكالسيوم غير العضوية بدلاً من الكيتين العضوي. الشيشانية. تم العثور على شعيرات الكيتين العضوية المماثلة في مجموعات أكثر غموضًا من الحيوانات مثل ذراعيات الأرجل والحزازيات، والتي تشكل مع الرخويات والحلقيات (ديدان الأرض وأقاربها) مجموعة Lophotrochozoa.

وأضاف باري: “الشيشانية ويخبرنا أن الأشواك والأشويكات التي نراها اليوم في الكيتونات والرخويات الصفائحية تطورت في الواقع من الصلبة العضوية مثل الطحالب. تختلف هذه الحيوانات كثيرًا عن بعضها البعض اليوم، وبالتالي فهي حفريات الشيشانية أخبرنا كيف كانوا في الماضي بعد انفصالهم عن سلفهم المشترك.

المؤلف المشارك جاكوب وينتر جامعة بريستول وقال: “إن الرخويات اليوم متنوعة بشكل غير عادي وتتنوع بسرعة كبيرة خلال الانفجار الكامبري، مما يعني أننا نكافح من أجل تجميع تاريخها التطوري المبكر. ونحن نعلم أن السلف المشترك لجميع الرخويات الحية اليوم كان لديه قوقعة واحدة فقط. الشيشانية يخبرنا عن الفترة الأولى لتطور الرخويات قبل تطور الصدفة.”

وقال المؤلف المشارك شياو ما (جامعة يونان وجامعة إكستر): “هذا الاكتشاف الجديد يسلط الضوء على الكنز الدفين من الحفريات الحيوانية المبكرة المحفوظة في الصخور الكمبري في مقاطعة يوننان. تتمتع الرخويات ذات الأجسام الرخوة بسجل أحفوري محدود للغاية، لذا فإن هذه تخبرنا الاكتشافات النادرة للغاية بالكثير عن هذه الحيوانات المتنوعة.

المرجع: “التماثل العميق للرخويات الجذعية الكامبرية والصلبات اللوفوتروكوزوانية” Guangxu Zhang، Luke A. باري، جاكوب وينتر، وتشياوا ما، 1 أغسطس 2024، علوم.
دوى: 10.1126/science.ado0059