Byly odhaleny bizarní dýchací orgány 450 milionů let starých mořských živočichů

Zápočet: UCR

Trilobité měli při dýchání jednu nohu

Nová studie našla první důkazy o vysoce vyvinutých dýchacích orgánech u mořských živočichů starých 450 milionů let. Na rozdíl od dřívějších myšlenek byli trilobiti dýchači nohou se strukturami, které připomínaly žábry a visely z jejich stehen.

Trilobiti byla skupina mořských živočichů s hlavami ve tvaru půlměsíce, které připomínaly podkovy kraby, a byli z hlediska evoluce mimořádně úspěšní. Ačkoli nyní vyhynuli, přežili více než 250 milionů let – déle než dinosauři.

Díky nové technologii a extrémně vzácné řadě fosilií mohou vědci UC Riverside nyní ukázat, že trilobiti inhalovali kyslík a vysvětlit, jak to udělali. Tyto výsledky publikované v časopise Science Advances pomáhají vyřešit záhadu raného vývoje zvířat.

„Doposud vědci srovnávali horní větev trilobitové nohy s nedýchací horní větví korýšů, ale naše práce poprvé ukazuje, že horní větev fungovala jako žábra,“ řekl Jin-Bo Hou, UCR paleontologický postgraduální student, který vedl výzkum.

Trilobitová fosilie zachována v pyritu

Trilobitová fosilie zachována v pyritu. Fotografický kredit: Jin-Bo Hou / UCR

Mezi nejstaršími zvířaty na Zemi tato práce pomáhá bezpečněji umístit trilobity na evoluční strom mezi staršími členovci, velkou skupinou zvířat s exoskeletony a korýši.

Výzkum byl částečně možný kvůli neobvykle zachovaným fosilním vzorkům. Bylo objeveno více než 22 000 druhů trilobitů, ale jsou vidět pouze asi dvě desítky měkkých tkání zvířat.

„Ty byly uchovávány v pyritu – bláznivé zlato – ale je to pro nás důležitější než zlato, protože je to klíč k porozumění těmto starodávným strukturám,“ řekl Nigel Hughes, profesor geologie na UCR a spoluautor článku.

CT skener dokázal přečíst rozdíly v hustotě mezi pyritem a okolní horninou a pomohl vytvořit trojrozměrné modely těchto zřídka viděných žaberních struktur.

Trilobitová noha

Detailní pohled na trilobitovou nohu. Fotografický kredit: Jin-Bo Hou / UCR

„Umožnilo nám to vidět fosilie bez velkého vrtání a broušení,“ řekla paleontologička Melanie Hopkins, členka výzkumného týmu v Americkém muzeu přírodní historie.

„Tímto způsobem bychom mohli získat pohled, který by bylo obtížné vidět i pod mikroskopem – opravdu malé anatomické trilobitové struktury, řádově široké 10 až 30 mikronů,“ řekla. Pro srovnání: lidský vlas má tloušťku přibližně 100 mikrometrů.

Ačkoli byly tyto vzorky poprvé popsány na konci 19. století a k jejich prozkoumání byly použity další CT snímky, jedná se o první studii využívající technologii k prozkoumání této části zvířete.

Vědci viděli, jak by krev filtrovala komorami v těchto jemných strukturách a při pohybu by přijímala kyslík. Připomínají žábry u moderních mořských členovců, jako jsou kraby a humři.

Porovnání vzorků v pyritu s jiným druhem trilobitu poskytlo týmu další podrobnosti o tom, jak byla vlákna uspořádána vůči sobě navzájem ak nohám.

Většina trilobitů zachytila ​​oceánské dno a pomocí hřebů na dolních končetinách chytila ​​a drtila kořist. Nad těmito částmi, na horní větvi končetin, byly tyto další struktury, o nichž někteří věřili, že mají pomoci při plavání nebo kopání.

„V minulosti se vedla debata o účelu těchto struktur, protože stehno není skvělým místem pro dýchací zařízení,“ řekl Hopkins. “Myslel by sis, že by bylo snadné, aby se tato vlákna ucpala sedimenty tam, kde jsou.” Je otevřenou otázkou, proč vyvinuli strukturu v tomto místě na svém těle. “

Hughesova laboratoř využívá fosilie k zodpovězení otázek o tom, jak se život vyvíjel v reakci na změny v zemské atmosféře. Asi před 540 miliony let došlo k explozivní diverzifikaci rozmanitosti a složitosti zvířat žijících v oceánech.

“Teoreticky jsme věděli, že tato změna souvisela se zvýšením kyslíku, protože tato zvířata potřebují jeho přítomnost.” Ale těžko bychom to mohli měřit, “řekl Hughes. „Díky tomu jsou tato zjištění o to více vzrušující.“

Odkaz: „Trilobitová větev horních končetin je dobře vyvinutá žábra“ autorů Jin-bo Hou, Nigel C. Hughes a Melanie J. Hopkins, 31. března 2021, Pokrok ve vědě.
DOI: 10.1126 / sciadv.abe7377

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Ne! Je pravděpodobnější, že žádosti o půjčku zpracované kolem poledne budou zamítnuty

Úředníci bankovních půjček pravděpodobněji budou schvalovat žádosti o půjčky dříve a později během dne, zatímco „únava z rozhodování“ kolem poledne je spojena s nedodržováním...

Náročné modely před oddělením v Bothnian Bay

19. dubna 2021 Mořský led na severu Baltského moře vykazuje některé přesvědčivé vzory, než se na jaře roztaví a setře. Na rozdíl od mořského ledu, který...

Výjimečná biologická rozmanitost ve 14,7 milionu let starém tropickém deštném pralese a osvětluje vývoj

Ekologická rekonstrukce bioty Zhangpu. Obrazový kredit: NIGPAS Nově objevený miocénní biom osvětluje vývoj deštného pralesa Mezinárodní výzkumná skupina vedená profesorem WANG Bo a profesorem SHI...

Newsletter

Subscribe to stay updated.