Ett internationellt team av forskare, inklusive från universiteten i Bristol och Oxford, och Natural History Museum, har upptäckt att en välbevarad, fossiliserad mask från 518 miljoner år sedan liknar förfadern till tre stora grupper av levande djur.

Den fossila masken, som mätte en halv tum lång, som heter Wufengella och grävdes fram i Kina, var en stubbig varelse täckt av en tät, regelbundet överlappande uppsättning plattor på ryggen, tillhörande en utdöd grupp av skalorganismer som kallas tommotiids.

Runt den asymmetriska rustningen fanns en köttig kropp med en serie tillplattade lober som skjuter ut från sidorna. Buntar av borst dök upp från kroppen mellan loberna och rustningen. De många loberna, buntarna av borst och mängden skal på baksidan är bevis på att masken ursprungligen var serialiserad eller segmenterad, som en daggmask.

Fynden rapporteras idag i tidskriften Current Biology . Medförfattare till studien, Dr. Jakob Vinther från University of Bristols School of Earth Sciences, sa:"Det ser ut som den osannolika avkomman mellan en borstmask och en chitonmollusk. Intressant nog hör den inte till någon av dessa grupper."

Djurriket består av mer än 30 stora kroppsplaner kategoriserade som phyla. Varje filum har en uppsättning funktioner som skiljer dem från varandra. Endast ett fåtal funktioner delas över mer än en grupp, vilket är ett bevis på den mycket snabba evolutionen under vilken dessa stora grupper av djur uppstod, kallad den kambriska explosionen, för cirka 550 miljoner år sedan.

Brachiopoder är en filum som ytligt liknar musslor (som musslor) genom att ha ett par snäckor och levande fästa vid havsbotten, stenar eller rev. Men när man tittar inuti visar sig brachiopoder sig vara väldigt olika i många avseenden. Faktum är att brachiopoder filtrerar vatten med hjälp av ett par tentakler hopvikta till ett hästskoformat organ.

Ett sådant organ kallas en lophophore och brachiopoder delar lophophore med två andra stora grupper som kallas phoronider ("hästskomaskar") och mossor ("mossdjur"). Molekylära studier – som rekonstruerar evolutionära träd med hjälp av aminosyrasekvenser – överensstämmer med anatomiska bevis för att brachiopoder, mossor och foronider är varandras närmaste levande släktingar, en grupp som kallas Lophophorata efter deras filtermatande organ.

Medförfattaren Dr. Luke Parry från University of Oxford tillade, "Wufengella tillhör en grupp kambriska fossiler som är avgörande för att förstå hur lophophorates utvecklades. De kallas tommotiids, och tack vare dessa fossiler har vi kunnat förstå hur brachiopoder utvecklats till att ha två skal från förfäder med många skalliknande plattor arrangerade i en kon eller ett rör.

"Vi har länge känt till den här tommotiid-gruppen som kallas camenellans. Paleontologer har trott att dessa skal var fästa vid en smidig organism - som kryper runt - snarare än att fixeras på ett ställe och matas med en lofofor."

Teamet, som består av paleontologer från University of Bristol, Yunnan University, Chengjiang Museum of Natural History, University of Oxford, Natural History Museum i London och Muséum national d'Histoire Naturelle i Paris, visar att Wufengella är en komplett camenellan tommotiid, vilket betyder att det avslöjar hur den länge eftertraktade maskens förfader till lophophorates såg ut.

Dr Parry tillade, "När det först blev klart för mig vad det här fossilet var som jag tittade på under mikroskopet, kunde jag inte tro mina ögon. Det här är ett fossil som vi ofta har spekulerat om och hoppats att vi skulle en dag titta på."

Även om fossilet uppfyller den paleontologiska förutsägelsen att lofoforaternas förfäders härstamning var en smidig, pansarmask, sätter utseendet på dess mjuka anatomi i fokus några hypoteser om hur lofoforater kan vara relaterade till segmenterade maskar.

Dr. Vinther sa:"Biologer hade länge noterat hur brachiopoder har flera, parade kroppshåligheter, unika njurstrukturer och knippen av borst på ryggen som larver. Dessa likheter fick dem att lägga märke till hur mycket brachiopoder liknar annelidmaskar."

"Vi kan nu se att dessa likheter är återspeglingar av delade härkomster. Lofoforernas och annelidernas gemensamma förfader hade en anatomi som mest liknade anneliderna.

"Vid någon tidpunkt blev tommotiids förfader till lophoforaterna fastsittande och utvecklade suspensionsmatning (fångade partiklar suspenderade i vattnet). Sedan blev en lång, maskig kropp med många, upprepade kroppsenheter mindre användbar och reducerades."

Medförfattaren Greg Edgecombe från Natural History Museum sa:"Denna upptäckt belyser hur viktiga fossiler kan vara för att rekonstruera evolutionen.

"Vi får en ofullständig bild genom att bara titta på levande djur, med de relativt få anatomiska karaktärerna som delas mellan olika phyla. Med fossiler som Wufengella kan vi spåra varje härstamning tillbaka till dess rötter och inse hur de en gång såg helt olika ut och hade mycket olika livsformer, ibland unika och ibland delade med mer avlägsna släktingar." + Utforska vidare

Biologer upptäckte vägarna för grupper av lofoforen