SciTechDaily

ניקולס

"מעולם לא ראיתי דבר כזה לפני כן" – מאובן יוצא דופן בן 550 מיליון שנים פותר פרדוקס פליאונטולוגי

גילוי פורץ דרך של מאובן ספוג ים בן 550 מיליון שנה מציע תובנות חדשות לגבי התפתחות הספוג ומנחה חיפושים עתידיים של מאובנים. תנוחת חיים משוחזרת של הליקולוצלוס על קרקעית הים של אדיאקרן. קרדיט: יואן קסונלאי

המחקר מציע תובנות חדשות לגבי האבולוציה המוקדמת של בעלי חיים.

חוקרים בראשות Shuhai Xiao בווירג'יניה טק גילו מאובן ספוג ים בן 550 מיליון שנה, ושופך אור על פער של 160 מיליון שנה בתיעוד המאובנים. המאובן הזה, המצביע על כך שלספוגים מוקדמים היו חסרים שלדי מינרלים, מספק תובנות חדשות לגבי האבולוציה של אחת מבעלי החיים המוקדמים ביותר ומשפיע על האופן שבו פליאונטולוגים מחפשים ספוגים עתיקים.

במבט ראשון, ספוג הים הפשוט אינו יצור מסתורין. אין מוח. אין בטן. אין בעיה לתארך את זה 700 מיליון שנה אחורה. אולם מאובני ספוג משכנעים חוזרים רק כ-540 מיליון שנים אחורה, ומשאירים פער של 160 מיליון שנה בתיעוד המאובנים.

במאמר שפורסם ב-5 ביוני בכתב העת טֶבַעהגיאוביולוג של וירג'יניה טק Shuhai Xiao ושותפיו דיווחו על ספוג ים בן 550 מיליון שנה מה"שנים האבודות" והציעו שספוגיות הים המוקדמות ביותר עדיין לא פיתחו שלדי מינרלים, מה שהציע פרמטרים חדשים לחיפוש המאובנים החסרים.

המסתורין של ספוגי הים החסרים התרכז בפרדוקס. הערכות שעון מולקולרי, הכרוכות במדידת מספר המוטציות הגנטיות המצטברות לאורך זמן, מצביעות על כך שספוגים בוודאי התפתחו לפני כ-700 מיליון שנה. ובכל זאת לא נמצאו מאובני ספוג משכנעים בסלעים כל כך ישנים.

במשך שנים, החידה הזו הייתה נושא לוויכוח בין זואולוגים ופליאונטולוגים.

התגלית האחרונה הזו ממלאת את אילן היוחסין האבולוציוני של אחת מבעלי החיים המוקדמים ביותר, מסבירה את היעדרו לכאורה בסלעים ישנים יותר ומחברת את הנקודות בחזרה לשאלותיו של דרווין לגבי מתי הוא התפתח.

הממצא פורץ הדרך של שיאו

שיאו, שנכנס לאחרונה לאקדמיה הלאומית למדעים, ראה לראשונה את המאובן לפני חמש שנים, כאשר משתף פעולה שלח לו טקסט תמונה של דגימה שנחפרה לאורך נהר היאנגצה בסין. "מעולם לא ראיתי דבר כזה בעבר", אמר שיאו, חבר סגל במכללה למדעים. "כמעט מיד הבנתי שזה משהו חדש".

שיאו ומשתפי פעולה מאוניברסיטת קיימברידג' וממכון נאנג'ינג לגיאולוגיה ופליאונטולוגיה החלו לשלול את האפשרויות בזה אחר זה: לא שפריץ ים, לא שושנת ים, לא אלמוגים. הם תהו, האם זה יכול להיות ספוג ים עתיק חמקמק?

שוהאי שיאו

הגיאוביולוג של וירג'יניה טק Shuhai Xiao ומשתפי הפעולה דיווחו על מאובן ספוג ים בן 550 מיליון שנה, הממלא פער באילן היוחסין האבולוציוני של אחת החיות המוקדמות ביותר. תמונה מאת Spencer Coppage עבור Virginia Tech. קרדיט: Spencer Coppage עבור Virginia Tech

במחקר קודם שפורסם ב-2019, שיאו וצוותו הציעו שספוגים מוקדמים לא השאירו מאובנים מכיוון שהם לא פיתחו את היכולת ליצור את המבנים דמויי המחטים הקשים, הידועים כספוגיים, המאפיינים את ספוגי הים כיום.

חברי הצוות של שיאו עקבו אחר התפתחות הספוג באמצעות תיעוד המאובנים. ככל שהם הלכו אחורה בזמן, ספוגיות ספוג היו יותר ויותר אורגניות בהרכבן ופחות מינרליות.

"אם מוציאים אחורה, אז אולי הראשונים היו יצורים בעלי גוף רך עם שלדים אורגניים לחלוטין וללא מינרלים בכלל", אמר שיאו. "אם זה היה נכון, הם לא היו שורדים את ההתאבנות, אלא בנסיבות מאוד מיוחדות שבהן ההתאבנות המהירה התחרתה על ההידרדרות."

מאוחר יותר ב-2019, קבוצת המחקר הבינלאומית של שיאו מצאה מאובן ספוג שנשמר בדיוק בנסיבות כאלה: מצע דק של סלעי קרבונט ימיים הידועים כמשמרים בעלי חיים רכים בשפע, כולל כמה מהחיות הניידות הקדומות ביותר.

"לרוב, סוג מאובן זה יאבד לתיעוד המאובנים", אמר שיאו. "הממצא החדש מציע צוהר לבעלי חיים מוקדמים לפני שפיתחו חלקים קשים."

גילוי מאובנים חדש והשלכותיו

פני השטח של מאובן הספוג החדש משובצים במערך מורכב של קופסאות רגילות, כל אחת מחולקת לקופסאות קטנות יותר וזהות.

"הדפוס הספציפי הזה מצביע על כך שספוג הים המאובן שלנו קשור באופן הדוק ביותר למשהו מסוים מִין של ספוג זכוכית", אמר שיאופנג וואנג, חוקר פוסט-דוקטורט במכון נאנג'ינג לגיאולוגיה ופליאונטולוגיה ובאוניברסיטת קיימברידג'.

היבט בלתי צפוי נוסף של מאובן הספוג החדש הוא גודלו. "כשחיפשתי מאובנים של ספוגים מוקדמים ציפיתי שהם יהיו קטנים מאוד", אמר אלכס ליו, משתף פעולה מאוניברסיטת קיימברידג'. "אורכו של המאובן החדש כ-15 אינץ' עם תוכנית גוף מורכבת יחסית וקונית, שאתגרה רבות מהציפיות שלנו להופעת ספוגים מוקדמים."

המאובן אמנם ממלא כמה מהשנים החסרות, אבל הוא גם מספק לחוקרים הדרכה חשובה לגבי איך לחפש מאובנים אלה – מה שבתקווה ירחיב את ההבנה של האבולוציה המוקדמת של בעלי חיים אחורה בזמן.

"התגלית מעידה שאולי הספוגים הראשונים היו ספוגיים אך לא מכוסים", אמר שיאו. "עכשיו אנחנו יודעים שאנחנו צריכים להרחיב את הראייה שלנו כשאנחנו מחפשים ספוגים מוקדמים."

ניקולס