Загниващите рибни идеи за простотата на ранните форми на живот


Преди петстотин милиона години, безгръбначните хорди се спуснаха през камбрийските океани на Земята. Тези скромни същества в крайна сметка ще доведат до по-сложни гръбначни животни като риби, динозаври и дори нас, така че те са от решаващо значение за учените, които се опитват да проследят ранните стъпки на еволюцията на животните. Но тъй като на тези организми липсваха кости или черупки, характеристиките на меките тъкани, които успяха да оцелеят в процеса на фосилизиране, накараха екземплярите да изглеждат много примитивни, вероятно прекомерно. Поставянето на тези редки заподозрени в еволюцион

Преди петстотин милиона години, безгръбначните хорди се спуснаха през камбрийските океани на Земята. Тези скромни същества в крайна сметка ще доведат до по-сложни гръбначни животни като риби, динозаври и дори нас, така че те са от решаващо значение за учените, които се опитват да проследят ранните стъпки на еволюцията на животните. Но тъй като на тези организми липсваха кости или черупки, характеристиките на меките тъкани, които успяха да оцелеят в процеса на фосилизиране, накараха екземплярите да изглеждат много примитивни, вероятно прекомерно.
Поставянето на тези редки заподозрени в еволюционните дървета на базата на няколко гъсти черти изглеждаше малко рисковано за една група изследователи от университета в Лестър в Англия. В едно проучване, публикувано на 31 януари в Nature, те предлагат някои от тези камбрийски акорди да не са били толкова опростени в края на краищата. (е част от Nature Publishing Group.)
Какво ги кара да казват това? Безброй часове гледане на гниене на рибите.
"Това е доста миризлива работа", казва Марк Пърнел от катедрата по геология на университета и съавтор на новото проучване. Но "резултатите са си струва усилията. Това ни казва нещо ново за това как трябва да се погрижим да тълкуваме фосилните данни".
Първите гръбначни животни все още не са разработили гръбнака, нито пък костите, което прави вкаменелостите им в камбрийския период още по-редки от тези за по-късните животни с кости, зъби и други твърди материали, което би оставило "най-малко реалистичен кадър на скелета му" - казва Пурнел. Само в редки случаи минералният състав и екологичните фактори са точно за меката тъкан да бъде вкаменена.
Но докато костите могат да отнемат десетилетия, за да се разпадне, меките черти, като очите, хрилете и органите, могат да изчезнат за няколко месеца, седмици и дори дни. Така че, изследователите смятат, че малко съвременна криминалистика може да помогне да се изясни приблизително това, което тези древни същества изглеждаха в живота преди половин милиард години.


За мръсната работа Purnell и неговият екип избраха ларвите на Lampetra и Branchiostoma . Няма червени херинга, тези съвременни обитатели на моретата се смятат за близки с камбрийските хорди. След като са направили наблюдения върху разграждането на ларвите на рибите, изследователите са заключили, че много от характеристиките, за които се предполага, че са отсъствали от около 500 милиона годишни хордати, може всъщност просто да са избледнели по време на процеса на разпадане преди настъпването на вкаменелостта.
„Идеята, че героите са изгубени - особено в меки тъкани - за разлагане, не е нова идея“, казва Purnell. Но, отбелязва той, "предположението е, че те са разпределени на случаен принцип."
Purnell и неговият екип установиха, че всъщност чертите изчезнаха по характерен начин. Някои части, като червата и черния дроб, продължиха 130 дни, но очите бяха изчезнали след 64 дни и многокамерното сърце след едва около 11-годишна възраст. - каза Пурнел.
Такъв последователен модел на гниене също е изненадващ за другите по следите на ранната еволюция на животните. "Има презумпция, че много от тези изчезнали животни трябва да принадлежат на много примитивни и странни групи", казва Брус Либерман, професор в катедрата по геология в Университета на Канзас в Лорънс, който не е участвал в проучването. В редките случаи, когато тези древни животни са добре запазени, "можем да признаем, че те имат много общи черти с живите същества", каза той. "Много от групите се подлагат на много ранни еволюционни изблици. След този взрив има само основно измисляне на форми."
Някои от характеристиките на тези протофиши, които са най-полезни при разграничаването им от по-примитивните им предци, всъщност са бързи за разпадане, което води до предупреждение на Purnell, "ако има само основни базални характеристики на хордата, може да е, че това е по-сложно животно, което е загубило много характеристики поради разлагане…. Трябва да вземем това под внимание, когато искаме да определим каква е действителната анатомия.
Неприятните находки са накарали изследователите да предложат, че погрешното тълкуване на разлагащите се вкаменелости вероятно ще доведе до чести „пропуски на стволови клетки“, при които организмите се класифицират последователно като по-основни, отколкото в действителност. Те отбелязват, че може да е "широко разпространено, но в момента неразпознато пристрастие в нашето разбиране за ранната еволюция на редица фили", тъй като невъзможността да се признае, че някои характеристики може просто да са избледнели преди вкаменелостта, може да означава "погрешни еволюционни заключения" - миризлива ситуация, наистина.
Преоценката на еволюционното обновяване в тези първи гръбначни животни "може да промени нашата представа за скоростта и реда, в който се появяват символите", казва Purnell. Но Либерман отбелязва, че констатациите не трябва да се вземат твърде далеч в лабораторията. Само защото една по-напреднала характеристика можеше да бъде загубена, за да се разпадне, не означава, че е така, предупреждава той. "Ако не можем да ги видим, " казва той за спекулативните черти, "все още имаме толкова много неща, които можем да направим без доказателства."
Учените не са слепи за факта, че разпадът със сигурност е изиграл роля в промяната на много от съществата, които те изследват, но, казва Либерман, "Наистина е трудно да се вземе под внимание в количествена рамка". Той може да бъде особено предизвикателно, казва той, защото вкаменелостите на един вид могат да изглеждат доста различни един от друг, ако идват от различни места, които имат различни геоложки и минерални композиции.
Гниещите риби все още не са дали отговор на това затруднение, а Либерман казва, че освен да се опитва да спечели колкото е възможно повече екземпляри, той няма решение на предизвикателствата на тълкуването, „освен да бъдеш внимателен”.
Подобно на всеки добър камбрийски период, тайната на ранната еволюция на животните просто става все по-тромава.