物理科技生物学-PHYICA

新的海星状李秀晶化石揭示了进化的过程

生物 2022-07-20 00:03:24

剑桥大学艾琳·马丁-琼斯 摩洛哥扎戈拉下奥陶统(特雷马多西亚)费佐塔页岩中的坎塔布里吉斯特费佐塔页岩

学分:耶鲁大学收藏 剑桥大学的研究人员发现了最早的类似海星的动物化石,这揭示了这种敏捷的动物的起源

海星的原型具有海百合和现代海星的共同特征,对于试图拼凑其早期进化史的科学家来说,这是一个缺失的环节

这具保存异常完好的化石名叫坎塔布里吉斯特·费佐阿塔尼斯,是在莫罗科的反阿特拉斯山脉中发现的

它复杂的设计——带有类似花边的羽状手臂——已经被时间冻结了大约4.8亿年

这种新物种很不寻常,因为它没有当代同类的许多关键特征,缺少现代海星大约60%的身体轮廓

相反,化石的特征是海星和海百合或海百合的混合体——不是植物,而是波浪形臂状滤食器,通过圆柱形的茎干将自己固定在海底

" 这一发现发表在《生物学快报》上,捕捉到了在地球历史上生命突然扩张的早期进化步骤,这一时期被称为奥陶纪生物多样化事件

这一发现也意味着科学家们现在可以利用这一新发现作为模板,来研究它是如何从这一更基本的形式进化到与他们同时代的复杂形式的

“找到与他们祖先的这一缺失环节是令人难以置信的兴奋

如果你回到过去,把你的头埋在奥陶纪的海底,那么你就认不出任何海洋生物——除了海星,它们是第一批现代动物之一

艾伦·亨特,地球科学系的博士后访问研究员

现代海星和脆星是棘皮动物家族的一部分,棘皮动物虽然没有脊椎骨,但却是最接近脊椎动物的一类动物

海百合,以及像海胆和海参这样的异世界生物都是棘皮动物

科学家们几十年来一直不知道海星的起源

但是这个新物种保存得如此完好,以至于它的身体最终可以被详细绘制,它的进化也可以被理解

亨特说:“化石的细节水平令人惊讶——它的结构如此复杂,以至于我们花了一段时间才弄清楚它的意义。”

亨特对活棘皮动物和化石棘皮动物的研究帮助他发现了它的混合特征

“我在西澳大利亚博物馆的一个收藏品中看到一个现代海百合,我意识到这些手臂看起来真的很熟悉,它们让我想起了几年前在摩洛哥发现的这块不寻常的化石,但我发现很难处理,”他说

对古生物学家来说,摩洛哥的费佐华塔是一个圣杯——新的化石只是从遗址中发现的许多保存非常完好的软体动物之一

亨特和合著者Dr

哈维尔·奥尔特加-埃尔南德斯以前在剑桥大学动物学系工作,现在在哈佛大学工作,他将这个物种命名为坎塔布里吉斯特,以纪念他们各自机构棘皮动物研究的悠久历史

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信用:麦格 亨特和奥尔特加·埃尔南德斯检查了他们的新物种以及数百种类似海星的动物

他们索引了他们所有的身体结构和特征,建立了棘皮动物骨骼的路线图,可以用来评估坎塔布里吉斯特与其他家族成员的关系

现代棘皮动物有多种形状和大小,所以很难弄清楚它们之间的关系

新的分析使用了轴外理论——一种通常只适用于现存物种的生物学模型——这意味着亨特和奥尔特加-埃尔南德斯可以识别现代棘皮动物身体计划之间的相似之处和不同之处,然后找出每个家庭成员与其寒武纪祖先之间的联系

他们发现,只有身体的关键或轴向部分,即食物槽——沿着海星的每一只手臂输送食物——存在于康塔布里吉斯特

除此之外的所有东西,轴外的身体部分,都是后来加上去的

作者计划扩大他们的工作范围,寻找早期的棘皮动物

亨特说:“我们希望将来能回答的一件事是,为什么海星会长出五条手臂。”

“对他们来说,这似乎是一个稳定的模式——但我们还不知道为什么

我们仍然需要继续寻找给我们这种特殊联系的化石,但是通过追溯早期的祖先,比如坎塔布里吉斯特,我们离那个答案越来越近了

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