Gnatostomuliden Rastrognathia macrostoma , dessa mikroskopiska djur har en käkapparat liknande den Amiskwia , som forskarna i denna studie nu föreslår är bland de närmast levande släktingarna till levande pilmaskar. Amiskwia visar sig vara den fossila länken mellan dessa grupper av djur. Kredit:Martin Vinther Sørensen/SNM Danmark
Amiskwia beskrevs ursprungligen av den berömda paleontologen Charles Doolittle Walcott (1850-1927) 1911 som jämförde den med de moderna pilmaskarna (chaetognaths) - en grupp havslevande maskar som är våldsamma rovdjur, utrustade med en rad ryggar på huvudet för att greppa små byten.
Sådana organismer finns över hela världen på platser som den berömda Burgess Shale i de kanadensiska klippiga bergen, där deras mjuka kroppar bevaras intakta.
De märkliga anatomierna som dessa djur uppvisade fick den amerikanske paleontologen Stephen Jay Gould (1941-2002) att spekulera i att dessa organismer representerade utdöda kroppsplaner som inte längre ses idag och att om vi skulle vrida tillbaka klockan till Kambrium, för mer än 500 miljoner år sedan, och spela om livets band, då kanske de djur som lever idag skulle se väldigt annorlunda ut.
Mer än 50 år efter att Doolittle Walcott kom med sin teori om Amiskwia , vetenskapsmän undersökte dess släktskap och avvisade hans tolkning eftersom de inte kunde hitta bevis för de kanoniska greppryggarna.
Istället, de föreslog att det kunde vara en bandmask, eller dess egen distinkta härstamning som bara är avlägset relaterad till allt som liknar den idag.
När Dr Jakob Vinther från University of Bristols Schools of Earth Sciences and Biological Sciences och Luke Parry, nu vid Yale University, studerade exemplar av Amiskwia , hölls på Smithsonian Institution hittade de något som hade saknats tidigare.
Dr Vinther sa:"Jag belade provet med ammoniumkloridrök för att få reliefen av fossilet att sticka ut och då kunde jag se att i huvudet fanns ett par robusta element."
fossilet, Amiskwia sagittiformis från Burgess Shale (508 miljoner år gammal), bevara bilaterala käkelement inuti huvudet. Dessa käkelement liknar de som ses i hjuldjur och gnathostomulider, medan kroppen liknar pilmaskar. Kredit:Luke Alexander Parry/University of Bristol--Yale University
Att tolka dessa strukturer som en uppsättning käkar, deras likhet fick honom att tänka på en grupp djur, kallas gnathiferans, som inkluderar hjuldjur, gnathostomulider och mikrognathozoer. Dessa djur är mikroskopiska maskar, med en distinkt inre käkapparat.
Det insåg forskarna Amiskwia fick plötsligt en käke av en gnathiferan, men en kropp av en pilmask.
Dr. Vinther sa:"Den bisarra kombinationen av anatomi verkade helt främmande redan 2012.
"Vissa människor har föreslagit att det kan finnas ett samband mellan pilmaskar och gnathiferaner baserat på deras delade innehav av en käkapparat, båda gjorda av ett ämne som kallas kitin.
"Dock, det fanns få andra bevis som tydde på ett förhållande, såsom bevis från fylogenetiska analyser av DNA."
Luke Parry tillade:"Det verkade helt och hållet som kätteri att föreslå att gnathiferaner och pilmaskar kan vara släkt på den tiden, så vi väntade med att publicera våra spännande resultat av rädsla för kritik från våra kamrater.
"Dock, nya DNA-studier har sedan dess dykt upp som funnit att pilmaskar är allt närmare anslutna till Gnathifera i Livets träd.
Pilmaskens huvud, Parasagitta elegans . Denna grupp av djur är de närmaste levande släktingarna till Amiskwia . Kredit:Rafael Martin Ledo/Consejería de Educación de Cantabría
"Särskilt, vissa forskare fann att pilmaskar delar en duplicering av de viktiga Hox-generna med en gnatiferan, hjuldjuren. Vi kände plötsligt inte längre i en dödlägessituation."
Nu har författarna publicerat sina resultat i tidskriften Aktuell biologi . Studien följer en ny fylogenetisk studie, som finner robust stöd för att pilmaskar bildar en evolutionär grupp med gnathiferaner.
Luke Parry sa:"Vi var glada över att se att dessa forskare hittade ett samband mellan pilmaskar och hjuldjur.
"Vår fylogenetiska analys, baserat på anatomiska egenskaper, tyder starkt på ett förhållande mellan dessa två grupper av djur också."
Det finner forskarna Amiskwia är en stam härstamning till pilmaskar som besitter käkapparaten som ses hos gnathiferan maskar.
Denna käke utvecklades till de fruktansvärda gripande ryggarna i levande pilmaskar, som nu är en viktig länk i den marina näringskedjan. Små kräftdjurslarver har utvecklat långa skyddande taggar för att skydda sig från att sväljas av pilmaskar.