Fosil berusia 500 juta tahun memecahkan misteri berabad-abad dalam evolusi kehidupan di Bumi

Rekonstruksi seniman Gangtoucunia aspera seperti yang akan muncul dalam kehidupan di dasar laut Kambrium, sekitar 514 juta tahun yang lalu. Bagian dari kerangka individu di latar depan dihilangkan untuk menunjukkan tumor lunak di dalam kerangka. Kredit: Rekonstruksi oleh Xiaodong Wang

Para ilmuwan akhirnya mampu memecahkan misteri berabad-abad dalam evolusi kehidupan di Bumi, mengungkapkan seperti apa bentuk hewan pertama yang membuat kerangka. Penemuan ini dimungkinkan oleh koleksi fosil yang sangat terpelihara dengan baik yang ditemukan di Provinsi Yunnan timur, Cina. Hasil penelitian tersebut dipublikasikan pada 2 November di jurnal ilmiah Prosiding Royal Society B.

Selama peristiwa yang disebut Ledakan Kambrium sekitar 550-520 juta tahun yang lalu, hewan pertama yang membangun kerangka kuat dan tangguh tiba-tiba muncul dalam catatan fosil dalam sekejap mata geologis. Banyak dari fosil awal ini adalah tabung berongga sederhana yang panjangnya berkisar dari beberapa milimeter hingga beberapa sentimeter. Namun, jenis hewan yang membuat kerangka ini hampir sepenuhnya tidak diketahui, karena mereka tidak memiliki bagian lunak yang diperlukan untuk mengidentifikasi mereka sebagai bagian dari kelompok utama hewan yang masih hidup sampai sekarang.

Spesimen fosil (kiri) dan diagram skematik (kanan) Gangtoconia aspera mengawetkan jaringan lunak, termasuk usus dan tentakel. Kredit: Luke Parry dan Guangxu Zhang

Empat sampel dari Gangtokonya aspera Dengan jaringan lunak yang masih utuh, termasuk usus dan bagian mulut, ia termasuk dalam kelompok fosil baru 514 juta tahun. Ini mengungkapkan bahwa spesies ini memiliki mulut yang dikelilingi oleh cincin cakar yang halus dan tidak bercabang dengan panjang sekitar 5 mm (0,2 inci). Kemungkinan ini digunakan untuk menyengat dan menangkap mangsa, seperti artropoda kecil. Penggalian juga menunjukkan bahwa Gangtokunya Dia memiliki usus yang buta (hanya terbuka di satu ujung), dibagi menjadi rongga internal, mengisi panjang tabung.

Fitur-fitur ini hanya ditemukan hari ini pada ubur-ubur modern, anemon dan kerabatnya (dikenal sebagai cnidaria), organisme yang bagian lunaknya sangat langka dalam catatan fosil. Studi menunjukkan bahwa hewan sederhana ini termasuk yang pertama membangun kerangka padat yang membentuk banyak catatan fosil yang diketahui.

Menurut para peneliti, Gangtokunya Itu akan terlihat mirip dengan ubur-ubur scyphozoan modern, dengan struktur tubular kaku yang dipasang pada substrat dasar. Mulut tentakel menjulur keluar dari tabung, tetapi bisa ditarik ke dalam tabung untuk menghindari pemangsa. Berbeda dengan polip ubur-ubur hidup, tabung Gangtokunya Terbuat dari kalsium fosfat, mineral keras yang membentuk gigi dan tulang kita. Penggunaan bahan-bahan ini untuk membangun kerangka telah menjadi lebih langka di antara hewan dari waktu ke waktu.

Pemandangan dari dekat mulut Geng Tuconia aspera menunjukkan tentakel yang bisa digunakan untuk menangkap mangsa. Kredit: Luke Parry dan Guangxu Zhang

Penulis yang sesuai Dr. Luke Barry, Departemen Ilmu Bumi,[{” attribute=””>University of Oxford, said: “This really is a one-in-million discovery. These mysterious tubes are often found in groups of hundreds of individuals, but until now they have been regarded as ‘problematic’ fossils, because we had no way of classifying them. Thanks to these extraordinary new specimens, a key piece of the evolutionary puzzle has been put firmly in place.”

The new specimens clearly demonstrate that Gangtoucunia was not related to annelid worms (earthworms, polychaetes and their relatives) as had been previously suggested for similar fossils. It is now clear that Gangtoucunia’s body had a smooth exterior and a gut partitioned longitudinally, whereas annelids have segmented bodies with transverse partitioning of the body.

The fossil was found at a site in the Gaoloufang section in Kunming, eastern Yunnan Province, China. Here, anaerobic (oxygen-poor) conditions limit the presence of bacteria that normally degrade soft tissues in fossils.

Fossil specimen of Gangtoucunia aspera preserving soft tissues, including the gut and tentacles (left and middle). The drawing at the right illustrates the visible anatomical features in the fossil specimens. Credit: Luke Parry and Guangxu Zhang

PhD student Guangxu Zhang, who collected and discovered the specimens, said: “The first time I discovered the pink soft tissue on top of a Gangtoucunia tube, I was surprised and confused about what they were. In the following month, I found three more specimens with soft tissue preservation, which was very exciting and made me rethink the affinity of Gangtoucunia. The soft tissue of Gangtoucunia, particularly the tentacles, reveals that it is certainly not a priapulid-like worm as previous studies suggested, but more like a coral, and then I realised that it is a cnidarian.”

Although the fossil clearly shows that Gangtoucunia was a primitive jellyfish, this doesn’t rule out the possibility that other early tube-fossil species looked very different. From Cambrian rocks in Yunnan province, the research team has previously found well-preserved tube fossils that could be identified as priapulids (marine worms), lobopodians (worms with paired legs, closely related to arthropods today), and annelids.

Co-corresponding author Xiaoya Ma (Yunnan University and University of Exeter) said: “A tubicolous mode of life seems to have become increasingly common in the Cambrian, which might be an adaptive response to increasing predation pressure in the early Cambrian. This study demonstrates that exceptional soft-tissue preservation is crucial for us to understand these ancient animals.”

Reference: “Exceptional soft tissue preservation reveals a cnidarian affinity for a Cambrian phosphatic tubicolous enigma” by Guangxu Zhang, Luke A. Parry, Jakob Vinther and Xiaoya Ma, 2 November 2022, Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences.
DOI: 10.1098/rspb.2022.1623