Computermodeller baseret på røntgentomografisk mikroskopi af fossilerne, viser de successive udviklingsstadier. Kredit:Philip Donoghue og Zongjun Yin
Dyr udviklede sig fra encellede forfædre, før du diversificerer til 30 eller 40 forskellige anatomiske designs. Hvornår og hvordan dyreforfædre foretog overgangen fra encellede mikrober til komplekse flercellede organismer, har været i fokus for intens debat.
Indtil nu, dette spørgsmål kunne kun løses ved at studere levende dyr og deres slægtninge, men nu har forskerholdet fundet beviser for, at et nøgletrin i denne store evolutionære overgang fandt sted længe før komplekse dyr dukker op i fossiloptegnelsen, i de forstenede embryoner, der ligner flercellede stadier i livscyklussen for encellede slægtninge til dyr.
Holdet opdagede fossilerne ved navn Caveasphaera i 609 millioner år gamle klipper i Guizhou-provinsen i Sydkina. Individuelle Caveasphaera fossiler er kun omkring en halv millimeter i diameter, men røntgenmikroskopi afslørede, at de var bevaret helt ned til deres komponentceller.
Kelly Vargas, fra University of Bristol's School of Earth Sciences, sagde:"Røntgen tomografisk mikroskopi fungerer som en medicinsk CT-scanner, men giver os mulighed for at se funktioner, der er mindre end en tusindedel af en millimeter i størrelse. Vi var i stand til at sortere fossilerne i vækststadier, rekonstruere embryologien af Caveasphaera."
Medforfatter Zongjun Yin, fra Nanjing Institut for Geologi og Palæontologi i Kina, tilføjede:"Vores resultater viser, at Caveasphaera sorterede sine celler under embryoudvikling, på samme måde som levende dyr, inklusive mennesker, men vi har ingen beviser for, at disse embryoner udviklede sig til mere komplekse organismer."
Et embryo af Caveasphaera, der viser dets cellulære struktur og de voksende spidser, hvor celler vokser i antal gennem deling. Dette billede blev opnået ved hjælp af scanningselektronmikroskopi. Det fossile eksemplar er mindre end en halv millimeter i diameter. Kredit:Philip Donoghue og Zongjun Yin
Medforfatter Dr. John Cunningham, også fra University of Bristol, sagde:"Caveasphaera havde en livscyklus som de nære levende slægtninge til dyr, som veksler mellem encellede og flercellede stadier. Imidlertid, Caveasphaera går et skridt videre, reorganisering af disse celler under embryologi."
Medforfatter Stefan Bengtson, fra det svenske naturhistoriske museum, sagde "Caveasphaera er det tidligste bevis på dette vigtigste skridt i dyrenes udvikling, som tillod dem at udvikle forskellige vævslag og organer".
Medforfatter Maoyan Zhu, også fra Nanjing Institut for Geologi og Palæontologi, sagde, at han ikke er helt overbevist om, at Caveasphaera er et dyr. Han tilføjede:"Caveasphaera ligner meget embryoner fra nogle søstjerner og koraller - vi finder ikke de voksne stadier, blot fordi de er sværere at fossilisere
Medforfatter Dr. Federica Marone fra Paul Scherrer Instituttet i Schweiz sagde "denne undersøgelse viser de fantastiske detaljer, der kan bevares i fossiloptegnelsen, men også kraften ved røntgenmikroskoper til at afsløre hemmeligheder bevaret i sten uden at ødelægge fossilerne. "
Medforfatter professor Philip Donoghue, også fra University of Bristol's School of Earth Sciences, sagde "Caveasphaera viser træk, der både ligner mikrobielle slægtninge til dyr og tidlige embryostadier af primitive dyr. Vi leder stadig efter flere fossiler, der kan hjælpe os med at beslutte.
"På den ene eller anden måde, fossiler af Caveasphaera fortæller os, at dyrelignende embryonal udvikling udviklede sig længe før de ældste definitive dyr dukker op i fossiloptegnelsen."