Forskere konstruerer organofosfatiske skaller af brachiopoder
Biomineraliserede søjler, stablet i lag som en sandwich, gav kambriske brachiopod-skaller deres styrke og fleksibilitet for 520 millioner år siden.
For at få indsigt i udviklingen og mangfoldigheden af denne indviklede biomineraliserede søjlearkitektur undersøgte Dr. Zhang Zhiliang fra Nanjing Institute of Geology and Paleontology ved Det Kinesiske Videnskabsakademi sammen med samarbejdspartnere fra Kina og Sverige udsøgt velbevarede fossiler af nogle af de ældste familier af linguliforme brachiopoder, hvilket giver nye fossile beviser for at forstå biomineraliseringsprocessen og den adaptive evolution af de forfædres brachiopod-taxa fra det tidlige kambrium.
Undersøgelsen blev offentliggjort i eLife .
Kambrium, en geologisk periode for omkring en halv milliard år siden, var vidne til et af de mest intense udbrud af dyreevolution i Jordens historie. I løbet af denne tid opstod de fleste af de grupper af havdyr, som vi ville genkende i havene i dag, og diversificerede rundt om på kloden. Et af de vigtigste fremskridt under denne eksplosion af liv var udviklingen af biomineraliserede skaller.
Biomineralisering, som refererer til den biomineralisering, der producerer organisk-uorganiske sammensatte skeletter og skaller, er en proces, der ændrer naturen af Jordens fossile optegnelser ved at forbinde levende blødt organisk væv med faste jordmineraler.
Brachiopoder, kendt som "lampeskaller", er en af de mest succesrige biomineraliserede dyregrupper, der har overlevet i over 500 millioner år. De fleste dyregrupper har kun evnen til kun at udskille et mineral, men brachiopoder er unikke dyr, idet de har evnen til at udskille to forskellige mineraler, calciumphosphat og calciumcarbonat.
Selvom mange levende brachiopoderarter har kalciumkarbonatskaller, var de calciumphosphatiske linguliforme brachiopoder en af de tidligste skalbærende dyregrupper, der dukkede op i fossiloptegnelsen. Linguliforme brachiopod-skaller består generelt af en organisk matrix kombineret med calciumphosphat (apatit) mineraler. Linguliforme skaller er indviklet sammensat af mikroskopiske cylindriske søjler, men udviklingen og rollen af disse mikroskopiske søjler i brachiopod-evolutionen er uklar.
I denne undersøgelse blev de fossile prøver, herunder Eoobolidae, Lingulellotretidae og Acrotretidae, indsamlet fra Cambrian Series 2 Shuijingtuo-formationen i det sydlige Shaanxi og det vestlige Hubei i det sydlige Kina - en region, der i vid udstrækning anses for at være et af centrene for oprindelsen og tidlig fordeling af linguliforme brachiopoder.
Forskerne viste, at de mikroskopiske søjler blev stablet oven på hinanden for at danne et sekundært lag af skallen, i hvad forskerne kaldte en "stablet sandwich-model" (på grund af ligheden med tværsnittet af en sandwich). Denne stablede sandwich-søjlearkitektur øger skallens sejhed, fleksibilitet og evne til at modstå brud ved at fylde rummet mellem søjlerne med organisk materiale - svarende til søjlerne af armeret beton, der ofte bruges i bygningskonstruktion.
"Således antager vi, at denne effektive og økonomiske skalarkitektur sandsynligvis har spillet en vigtig rolle i udviklingen af linguliforme brachiopoder," sagde Zhang, "det kan forklare opblomstringen af fosfatskallede acrotretider i den sidste halvdel af Kambrium, og den fortsatte diversificering af brachiopoder under den store biodiversifikationsbegivenhed 50 millioner år senere."
Flere oplysninger: Zhiliang Zhang et al., Evolution og mangfoldighed af biomineraliseret søjleformet arkitektur i tidlige kambriske fosfatskallede brachiopoder, eLife (2024). DOI:10.7554/eLife.88855.4
Journaloplysninger: eLife
Leveret af Chinese Academy of Sciences
Varme artikler
-
Den majestætiske Singapore-orkidé opkaldt til ære for dronning ElizabethEfter dronning Elizabeth IIs død lånte Singapores botaniske have en kvist af Dendrobium Elizabeth til den britiske højkommissærs residens. Elizabeth er majestætisk, hårdfør og meget moderigtig, sag -
Rende til tarm:Hvordan antimikrobielle resistente mikrober rejser fra miljø til menneskerDer er adskillige måder, hvorpå antibiotika-resistente mikrober kan trænge ind i menneskekroppen. Kredit:Biorender, forfatter angivet Fra ondt i halsen til feber og livstruende infektioner har de f -
Undskyld,Ikke undskyld:Når undskyldning gør tingene værre En række undersøgelser viste, at tilføjelsen af ordet undskyld til en afvisning gjorde afvisningen mere ondt. William Andrew/Getty Images At -
Kæmper med hvid-næse-syndrom hos flagermusKredit:CC0 Public Domain Millioner af flagermus i Nordamerika er blevet udslettet af sygdommen hvidnæse-syndrom forårsaget af svampen Pseudogymnoascus destructans , og forskere bekymrer sig om,
- Forskere udvikler værktøj til forudsigelse af oversvømmelser
- De indre farvande ser indbydende ud, når varmen rammer. Hvordan man hjælper folk med at svømme si…
- Googles forældrealfabet ramt af stigende omkostninger (opdatering)
- Kæmpe kvantetornadoer i et hybrid lysstofsystem giver indsigt i komplekse fysiske fænomener
- Team arbejder på at karakterisere havets forsuring i hele kystnære Nordamerika
- Intet omklædningsrum for mænd, når de bliver ældre