Ny 508 millioner år gammel børsteormeart fra British Columbias Burgess Shale vrikker ind i evolutionær historie

Forskere ved Royal Ontario Museum og University of Toronto har beskrevet en usædvanligt velbevaret ny fossil art af børsteorm kaldet Kootenayscolex barbarensis . Opdaget fra det 508 millioner år gamle Marble Canyon fossilsted i Burgess Shale i Kootenay National Park, Britisk Columbia, den nye art hjælper med at omskrive vores forståelse af hovedets oprindelse i annelid, en meget forskelligartet gruppe af dyr, som omfatter nutidens igler og regnorme. Denne undersøgelse blev offentliggjort i dag i tidsskriftet Aktuel biologi i artiklen A New Burgess Shale Polychaete and the Origin of the Annelid Head Revisited.

"Annelider er en meget forskelligartet gruppe af dyr i både deres anatomi og livsstil, " sagde Karma Nanglu, en University of Toronto ph.d.-kandidat, og en forsker ved Royal Ontario Museum, samt undersøgelsens hovedforfatter. "Mens denne mangfoldighed gør dem økologisk vigtige og en evolutionært interessant gruppe at studere, det gør det også svært at sammensætte, hvordan det forfædres annelid kan have set ud."

Annelider findes i næsten alle marine miljøer fra hydrotermiske åbninger til koralrev til det åbne hav, og omfatter også mere evolutionært afledte arter, der lever på land i dag. Selvom det er ret rigeligt i moderne miljøer, deres tidlige evolutionære historie, især oprindelsen af ​​deres hoveder, er forvirret af en relativt dårlig fossiloptegnelse, med få arter beskrevet fra velbevarede kropsfossiler nær gruppens evolutionære oprindelse.

Medforfatter Dr. Jean-Bernard Caron, Seniorkurator for hvirvelløse palæontologi ved Royal Ontario Museum, Lektor i afdelingerne for Økologi &Evolutionær Biologi og Geovidenskab ved U of T, og Nanglus ph.d.-vejleder, sagde:"Mens isolerede stykker af annelid-kæber og nogle annelid-rør er velkendte i fossiloptegnelsen, bevarelse af deres bløde væv er yderst sjælden. Du er nødt til at se på virkelig exceptionelle fossile aflejringer som dem, der findes i den 508 millioner år gamle Burgess Shale-lokalitet i British Columbia for at finde velbevarede kropsfossiler. Selv da, de er ret ualmindelige, og mange af de aktuelt beskrevne arter der er stadig dårligt forstået."

En nøglefunktion ved den nye Burgess Shale-orm Kootenayscolex barbarensis er tilstedeværelsen af ​​hårstore børster kaldet chaetae på hovedet, hvilket fik Nanglu og Caron til at foreslå en ny hypotese vedrørende den tidlige udvikling af hovedet i annelids. "Som andre børsteorme, Kootenayscolex besidder parrede bundter af hårstore børster spredt langs kroppen; dette er faktisk et af de diagnostiske træk ved denne gruppe af dyr, " tilføjede Nanglu. "Men, i modsætning til alle levende former, disse børster dækkede også delvist hovedet, mere specifikt omkring munden. Denne nye fossile art synes at antyde, at annelidhovedet udviklede sig fra posteriore kropssegmenter, som havde et par bundter af børster, en hypotese understøttet af udviklingsbiologien for mange moderne annelidarter."

Den kambriske periode (541-485 millioner år siden) repræsenterer første gang, at de fleste dyregrupper optræder i fossiloptegnelsen, imidlertid, mange arter besad ofte morfologier, der var meget ulig deres moderne slægtninge. "Kobling af nye fossile opdagelser, såsom Kootenayscolex , med en dybere forståelse af udviklingsprocesser præsenterer et kraftfuldt værktøj til at undersøge disse unikke morfologier og, ultimativt, oprindelsen af ​​moderne dyrediversitet, " tilføjede Dr. Caron.

Beskrivelsen af Kootenayscolex er en af ​​mange nye opdagelser fra Burgess Shale-stedet kaldet Marble Canyon (Kootenay National Park), som ændrer den måde, vi tænker på udviklingen af ​​en bred vifte af dyregrupper. Dr. Caron ledede ROM-forskerholdet, der afslørede denne nye lokalitet i 2012, 40 km sydøst for det oprindelige Burgess Shale-sted (Yoho National Park) i de canadiske Rockies. Denne nye børsteorm er ikke kun den mest udbredte art af annelid gennem hele fossiloptegnelsen med mere end 500 genfundne eksemplarer, men også den bedst bevarede hidtil. "Nogle prøver bevarede rester af indre væv, herunder eventuelt nervevæv, hvilket er første gang, vi ser beviser for så sarte træk i et fossilt annelid. Denne enestående bevaring åbner et nyt kapitel i studiet af disse gamle orme," tilføjede Caron.

"For 508 millioner år siden, Marble Canyon ville have vrimlet med annelids, " sagde Nanglu. "De fine anatomiske detaljer bevaret i Kootenayscolex tillade os ikke kun at udlede dens evolutionære position, men også dens livsstil. Sediment bevaret inde i deres tarme tyder på, at ligesom deres slægtninge gør i moderne økosystemer, disse orme tjente en vigtig rolle i fødekæden ved at genbruge organisk materiale fra sedimentet tilbage til andre dyr, der forgreb sig på dem."

Det nye annelids artsnavn, barbarensis , blev valgt til at hædre Barbara Polk Milstein, som er frivillig ved Royal Ontario Museum og mangeårig tilhænger af Burgess Shale-forskning. Kootenayscolex barbarensis bringes til live af ROM billedkunstner og videnskabelig illustrator Danielle Dufault.