Fosili iz Kine menjaju istoriju – složene životinje postojale milionima godina pre nego što smo mislili

Rođaci meduza u obliku pehara sa minijaturnim „rukama“, debeljuškasto stvorenje bez ekstremiteta koje podseća na kobasicu, duguljaste životinje sa pljosnatim diskovima za pričvršćivanje na morsko dno.

Fosili pronađeni na lokalitetu u jugozapadnoj Kini, tako dobro očuvani da se mogu videti njihovi detalji, nude uvid u vreme u dalekoj prošlosti Zemlje nazvano edijakarijum (pre 635 miliona do 542 miliona godina). Otkriće sugeriše da su složene životinje, koje su možda čak i preci svih kičmenjaka, postojale milionima godina ranije nego što smo nekada mislili.

Nekoliko vrsta stvorenja je ranije bilo poznato iz edijakarijuma, ali evolucija složenog životinjskog sveta dugo se povezuje sa kambrijumom, kasnijim periodom pre 542 miliona do 488 miliona godina kada su raznolikost i složenost faune bile u procvatu.

Tokom kambrijumske eksplozije života na Zemlji, pojavile su se životinje širokog spektra bizarne građe i sa neobičnim sposobnostima adaptacija. Neke grupe su izumrle, ali su druge vremenom dovele do modernih životinjskih grupa kao što su hordati, rakovi i mekušci.

Pošto fosilni zapisi iz kambrijuma skrivaju raznolikost životinjskih vrsta, naučnici su dugo pretpostavljali da složen životinjski svet još nije postojao tokom edijakarijuma.

Međutim, fosili iz Kine pričaju drugačiju priču. Ovi organizmi bez kostiju fosilizovali su se kao biofilm – brzo su prekriveni zemljom i sabijeni između slojeva stena, ostavljajući za sobom dvodimenzionalne otiske svojih organskih tkiva. Čitava tela životinja su sačuvana. Struktura aparata za unos hrane, nežni udovi, pa čak i tragovi unutrašnjih organa, koji se obično gube tokom fosilizacije, još uvek su vidljivi.

Prvi put naučnici imaju pred sobom veoma detaljne primerke životinja iz kasnijeg dela edijakarijuma. Ono što je međunarodni tim istraživača video ukazuje na to da je složen životinjski svet nastao u periodu pre 554 miliona do 539 miliona godina, to jest najmanje četiri miliona godina pre kambrijuma, navodi se u radu objavljenom u časopisu Nauka (Science).

„Pronašli smo ono što smo dugo očekivali, a to su fosili iz edijakarijuma očuvani poput onih iz perioda kambrijuma. Zapravo počinjemo da srećemo neke od organizama koji su slični onim iz kambrijuma, kako se pojavljuju u edijakarijumu kada imate kvalitetno očuvan materijal“, precizirao je koautor studije Ros Anderson, vanredni profesor istorije prirode na Univerzitetu u Oksfordu u Ujedinjenom Kraljevstvu.

Riznica fosila

Istraživači su pronašli fosile na lokalitetu Đijangčuan, koje je poznato nalazište biota, u današnjoj kineskoj provinciji Junan. Lokalitet se prostire na samo 50 kvadratnih metara, što je otprilike površina dvanaest dušeka veličine king size. Naučnici iz Kine, a zatim i iz Velike Britanije, iskopali su približno 700 fosila tokom više iskopavanja između 2022. i 2025. godine.

Oko 200 ovih primeraka predstavljalo je životinje, od kojih su mnogi bili dužine manje od 2,5 centimetra.

„Zapanjena sam što su tokom tako malo odlazaka na teren pronašli toliko toga“, rekla je Džo Volf, saradnica Odeljenja za biologiju organizama i evolucije na Univerzitetu Harvard, koja nije bila uključena u novo istraživanje.

Šest primeraka u obliku pehara podsećalo je na vrstu životinje iz edijakarijuma pod nazivom Haootia quadriformis, koja je bila deo grupe fosila pronađenih u Njufaundlendu koji datiraju iz perioda pre 565 miliona godina. Fosili nalik crvima sa „čvrstim“ diskovima, ukupno 56 fosilizovanih organizama, bili su drugačiji od bilo koje druge drevne životinje.

Druga vrsta životinje ličila je na segmentirano morsko stvorenje sa pipcima pod nazivom Herpetogaster, koje je ranije bilo poznato samo iz doba kambrijuma. Za Džo Volf, to je detalj koji privlači pažnju: „Prilično je neobična situacija imati mešavinu organizama edijakarijumskog i kambrijumskog tipa na jednom lokalitetu. To zamagljuje granice između onoga što su edijakarijumski i kambrijumski oblici života“.

Prisustvo očuvanog, vidljivih creva kod crva u obliku kobasice takođe je bio prilično redak prizor kod fosila iz edijakarijuma, jer većina fosila iz ovog perioda predstavljaju otiske tela ili pokreta organizma, dodaola je Džo Volf.

Mnogi fosili pokazuju bilateralnu simetriju, u kojoj su leva i desna strana tela iste. Većina savremenih životinja poseduje ovu osobinu, a fosili pružaju obilje dokaza da je evolucija dovela do nje pre kambrijuma.

„To je zaista riznica bilateralnih fosila, nešto što ranije nismo imali“, naglasio je profesor Anderson.

Možda su najzanimljiviji fosili oni koji potencijalno predstavljaju deuterostomije, životinjsku grupu koja obuhvata kičmenjake, kao i morske zvezde i morske ježeve. Pre novog otkrića, najraniji poznati fosili deuterostomija datirali su iz doba kambrijuma, što pomera pojavu grupe u edijakarijumsko doba.

„To pokazuje da su naši preci kičmenjaci bili prisutni u ovoj prilično ranoj fazi evolucije životinja“, objašnjava profesor Anderson. „Mislim da je to zaista uzbudljivo.“

Međutim, klasifikacija izumrlih životinja koje nikada ranije nisu viđene na osnovu nekoliko fosilizovanih karakteristika može biti teška, posebno kada naučnici imaju samo jedan fosil za rad, primetila je Volfova.

Kod rakova koje ona proučava, različite vrste često dele karakteristike koje predstavljaju konvergentnu evoluciju – kada se iste karakteristike razvijaju nezavisno u različitim lozama – što postaje očigledno tek kroz analizu DNK modernih životinja.

Za životinjske fosile kojima nedostaje sačuvana DNK i ne liče ni na šta živo danas, otkrivanje njihovih srodstava sa poznatim životinjskim grupama može biti znatno teže. „Najveća teškoća sa organizmima iz doba edijakarijuma jeste to što morate da zasnivate svoje tumačenje na vrlo malom broju karakteristika“, objasnila je Džo Volf.

Toliko toga još treba otkriti

Iako nalazi ukazuju na to da su složene životinje već evoluirale do kraja edijakarijuma, eksplozija vrsta u kambrijumu je ipak proizvela nova i važna životinjska kola – taksonomsku klasifikaciju ispod carstva – poput mekušaca i zglavkara, i uvela je neviđenu diverzifikaciju vrsta.

„U tom smislu, i dalje mislim da je kambrijum prilično jedinstven“, kaže profesor Anderson. Ipak, nalazi fosila podržavaju sve veći broj dokaza da je evolutivni bum povezan sa kambrijumom imao raniji početak, „možda se protežući unazad do doba edijakarijuma“.

Ova studija je samo početak naučnog istraživanja pronađene stotine fosila, dodao je Anderson. Naučnici će istražiti uslove u bioti Đijančuan koji su doveli do izuzetnog očuvanja fosila, a ostaje još mnogo pitanja o biologiji, navikama i interakcijama ovih životinja među kojima su bili i naši najraniji evolutivni preci.

„Kakva je bila njihova ekologija? Gde su živeli? Kakve su vrste organizama bili? Mislim da će nas ovi nalazi informisati o mnogo toga o našem sopstvenom poreklu. To je nešto zbog čega sam prilično uzbuđen zbog ovog nalazišta“, zaključio je profesor Anderson.