Vilka var de tidigaste förfäderna till skorpioner, spindlar och hästskokrabbor? En Ph.D. student från universitetet i Lausanne (Schweiz), med stöd av en CNRS-forskare, har identifierat ett fossil som fyller gapet mellan moderna arter och arter från den kambriska perioden (505 miljoner år sedan), vilket löser ett långt paleontologiskt mysterium.
Moderna skorpioner, spindlar och hästskokrabbor tillhör den stora linjen av leddjur, som dök upp på jorden för nästan 540 miljoner år sedan. Närmare bestämt tillhör de en subfylum som inkluderar organismer utrustade med tång som används särskilt för att bita, gripa byten eller injicera gift - chelicerae, därav deras namn chelicerates. Men vilka är förfäderna till denna mycket specifika grupp?
Denna fråga har förbryllat paleontologer ända sedan studierna av forntida fossiler började. Det var omöjligt att med säkerhet identifiera några former bland tidiga leddjur som delade tillräckligt många likheter med moderna arter för att betraktas som förfäder. Mysteriet förvärrades ytterligare av bristen på fossiler tillgängliga för nyckelperioden mellan -505 och -430 miljoner år sedan, vilket skulle ha underlättat genealogisk undersökning.
Lorenzo Lustri, då doktorand. student vid universitetet i Lausanne (UNIL) fakultet för geovetenskap och miljö, gav den saknade pusselbiten. Tillsammans med sina handledare studerade han hundra fossiler som går tillbaka 478 miljoner år från Fezouata-skiffern i Marocko och identifierade kandidaten som kopplar samman moderna organismer med de från Kambrium (505 miljoner år sedan). Studien publiceras i Nature Communications .
Fossiler från Fezouata-skiffern upptäcktes i början av 2000-talet och har genomgått omfattande analys. Det fossil som illustreras i publikationen, ett av de mest förekommande i fyndigheten, hade dock aldrig beskrivits tidigare. Den är mellan 5 och 10 millimeter stor och har fått namnet Setapedites abundantis. Detta djur gör det möjligt för första gången att spåra hela linjen av kelicerat, från uppkomsten av de tidigaste leddjuren till moderna spindlar, skorpioner och hästskokrabbor.
"Inledningsvis hade vi bara för avsikt att beskriva och namnge detta fossil. Vi hade absolut ingen aning om att det skulle rymma så många hemligheter", anförtror Lustri, tidningens första författare, som försvarade sin doktorsexamen. i mars 2023. "Det var därför en spännande överraskning att efter noggranna observationer och analyser inse att den också fyllde en viktig lucka i livets evolutionära träd."
Ändå har fossilet ännu inte avslöjat alla sina hemligheter. Faktum är att några av dess anatomiska egenskaper möjliggör en djupare förståelse av den tidiga utvecklingen av cheliceratgruppen, och kanske till och med länkar till denna grupp andra fossila former vars affiniteter fortfarande är mycket omdiskuterade.
En tillfällig utställning om Fezouata-biotan, i samarbete med UNIL, kommer snart att hållas på Palais de Rumine i Lausanne, Schweiz.
För att få dessa resultat studerade forskarna hundra fossiler och använde en röntgenskanner för att rekonstruera deras anatomi i detalj och i 3D. De kunde sedan göra jämförelser med många fossila chelicerat från andra platser, såväl som med deras äldre släktingar.
Slutligen blev betydelsen av fossilet Fezouata tydlig med hjälp av fylogenetiska analyser, som matematiskt rekonstruerar släktträdet för olika arter baserat på "kodningen" av alla deras anatomiska egenskaper.
Mer information: Lustri et al, Lower Ordovician synziphosurine avslöjar tidig euchelicerat mångfald och evolution, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-48013-w
Journalinformation: Nature Communications
Tillhandahålls av University of Lausanne
