Ett internationellt samarbete mellan forskare vid Harvard University och Yunnan University i Kina använder mikroCT för att studera och omstudier av leddjursfossiler från det tidiga Kambrium i Chengjiang-biotan i Yunnanprovinsen i Kina. Deras senaste studie visar med oöverträffad tydlighet huvudmorfologin hos arten Leanchoilia illecebrosa och visar närvaron av en labrum vilket stöder hypotesen att megacheiraner är avlägsna släktingar till moderna chelicerater (t.ex. horshoe craps, skorpioner och spindlar).

Chengjiang-biotan i Yunnan-provinsen i Kina innehåller en av de mest artrika och välbevarade fossila fyndigheterna för det tidiga Kambrium (ca 518 miljoner år gammal), inklusive många artropodarter. Dock, flera Chengjiang leddjur har en obekant morfologi, är extremt sällsynta, eller är ofullständigt bevarade, vilket ofta leder till att många av dessa arter är problematiska, dåligt känd, eller ofta båda, vilket hindrar deras bidrag till att rekonstruera utvecklingen av denna stora djurgrupp.

Javier Ortega-Hernández, Biträdande professor vid institutionen för organisk och evolutionär biologi och curator för ryggradslösa paleontologi vid Museum of Comparative Zoology vid Harvard University, och Yu Liu, Professor i paleobiologi, Yunnan University, Kina har samarbetat i flera år i studiet av Chengjiang leddjur och deras evolutionära betydelse. Deras senaste tidning i Aktuell biologi visar med oöverträffad tydlighet artens huvudmorfologi Leanchoilia illecebrosa — en medlem av Megacheira, en stor utdöd grupp som kännetecknas av utpräglat raptoriska stora bihang. Ortega-Hernández och Lius omprövning av Leanchoilia visar närvaron av ett labrum – en flikliknande struktur som ligger över munöppningen hos de flesta moderna leddjur – och ger förnyat stöd till hypotesen att megacheiraner är avlägsna släktingar till moderna chelicerater (t.ex. skorpioner och spindlar).

Ortega-Hernández och Liu använde microCT, en teknik som använder röntgenstrålar för att visualisera egenskaper som inte är lätta att observera på fossilernas yta, att studera huvudets organisation hos små ungdomar Leanchoilia illecebrosa . Med microCT kunde de förstå huvudet i större detalj än någonsin tidigare, och upptäck särdrag som motbevisar tidigare trodda hypoteser.

"Den största överraskningen kom när man studerade strukturer nära munnen, " sa Ortega-Hernández. "Tills nu, själva existensen av en labrum i megacheirans, och dess position i förhållande till munnen, har varit källan till het debatt. Hos levande leddjur anses labrum vara en viktig egenskap hos huvudet på grund av dess exakta ursprung under embryonal utveckling. 3D-data om Leanchoilia gjorde det möjligt för oss att för första gången och med stor tydlighet visa att detta djur verkligen hade ett labrum. Detta är en användbar upptäckt eftersom forskare har argumenterat med varandra om ett labrum fanns eller inte hos denna och andra närbesläktade arter, vilket har föranlett mycket olika tolkningar av deras utveckling och affinitet."

Uppsatsen är den femte i en serie publikationer som representerar ett pågående samarbete mellan forskargrupperna som leds av Ortega-Hernández och Liu. Denna studie tillsammans med andra i Aktuell biologi (v29:1, 2019), BMC Evolutionsbiologi (v19, 2019, och v20, 2020), och Geologisk tidskrift (27 mars, 2020) består av studien, och ofta omstudier, av exceptionella leddjursfossiler från det tidiga kambrium (ca. 518 miljoner år sedan) med hjälp av microCT för att avslöja exceptionella detaljer i den bevarade anatomin som är helt otillgängliga genom konventionella förberedelseverktyg.

"Med microCT kan vi skilja mellan de järnrika fossilerna och den järnutarmade bergmatrisen för att producera mycket detaljerade och informativa virtuella modeller i 3-D som avslöjar deras affinitet, ekologi och evolutionär betydelse, ", sa Ortega-Hernández. "Även om varje publikation är lite olika och berättar en distinkt historia för den tidiga utvecklingen av leddjur, de följer alla samma övergripande mål och struktur, och använda liknande tekniker och metoder."

"Vi har flera pågående projekt som en del av detta samarbete, inklusive många nya och spännande arter, samt ombeskrivningar av några gamla favoriter, " sa Ortega-Hernández. "Det finns säkert några trevliga överraskningar, och vi förväntar oss att detta samarbete kommer att fortsätta att ge morfologisk information av hög kvalitet under flera år, eftersom vi bara har börjat skrapa på ytan." Det pågående projektet är delvis finansierat av Harvard China Fund.