دانشمندان با تعیین ظاهر اولیه‌ترین حیواناتی که اسکلت ایجاد کرده‌اند، به لطف مجموعه‌ای بسیار خوب از فسیل‌های یافت شده در شرق استان یونان در چین، یک معمای چند صد ساله را حل کردند.
کشفی که یک در میلیون رخ می‌دهد
اولین حیواناتی که اسکلت‌های محکم و سختی را ایجاد کرده‌اند در فسیل‌های متعلق به حدود ۵۵۰ تا ۵۲۰ میلیون سال پیش در انفجار کامبرین ظاهر شده‌اند. اغلب این فسیل‌های اولیه فقط لوله‌های توخالی هستند که طول آنها از چند میلی‌متر تا چند سانتی‌متر است.
انفجار کامبرین(Cambrian explosion) رویداد فرگشتی نسبتا کوتاهی بود که در آغاز دوره کامبرین، نزدیک به ۵۴۲ میلیون سال پیش رخ داد که طی آن بسیاری از شاخه‌های اصلی حیوانات، همانگونه که فسیل‌ها نشان می‌دهند، پدید آمدند.
تنها به دلیل حفظ قسمت‌های نرم آنها می‌توان تعیین کرد که چه نوع حیواناتی این اسکلت‌ها را تولید کرده‌اند. تاکنون از روی هیچ فسیلی امکان شناسایی این حیوانات به عنوان اعضای یکی از گروه‌های اصلی موجودات زنده که امروزه هنوز زنده هستند، وجود نداشت.
دکتر لوک پری(Luke Parry) از گروه علوم زمین دانشگاه آکسفورد و نویسنده این پژوهش می‌گوید: این واقعاً کشفی است که در هر یک میلیون بار یک مرتبه اتفاق می‌افتد. این لوله‌های مرموز اغلب در گروه‌های چند صدتایی یافت می‌شوند، اما تاکنون به عنوان فسیل‌های "گیج کننده" در نظر گرفته می‌شدند، زیرا ما راهی برای طبقه‌بندی آنها نداشتیم.
وی افزود: اکنون به لطف کشف این نمونه‌های جدید و خارق‌العاده، یک قطعه کلیدی از پازل تکاملی، کاملاً در جای خود قرار گرفته است.
این پژوهش اولین پژوهشی است که نشان می‌دهد موجودی به نام گانگتوکونیا(Gangtoucunia) یک عروس دریایی باستانی بوده است.
این ویژگی‌ها فقط در عروس‌های دریایی معاصر، شقایق‌ها و عموزاده‌های نزدیک آنها معروف به گزنده‌تباران(cnidarians) یا مرجانیان وجود دارند که حیوانات نرم‌تنی هستند که در فسیل‌ها نادر هستند.
این پژوهش جدید نشان می‌دهد که این موجودات اولیه جزو اولین موجوداتی بودند که اسکلت‌های سخت را که بخش بزرگی از فسیل‌ها را تشکیل می‌دهند، ایجاد کرده‌اند.
به گفته پژوهشگران، گانگتوکونیا شبیه عروس‌های دریایی مدرن است، با ساختاری لوله‌ای سفت و سخت که به بستر زیرین آن متصل شده است. دهان شاخکی آن می‌توانسته به بیرون لوله کشیده شود و همچنین می‌توانسته برای جلوگیری از شکار توسط شکارچیان در داخل لوله جمع شود.
لوله گانگتوکونیا از فسفات کلسیم ساخته شده بوده است. این ماده سخت بر خلاف عروس‌های دریایی کنونی، دندان‌ها و استخوان‌های ما انسان‌ها را نیز می‌سازد، اما با گذشت زمان، کمتر دیده شده است که حیوانات از این ماده برای ساختن اسکلت خود استفاده کنند.
حفظ استثنایی بافت‌های نرم به لطف شرایط بی‌هوازی(فقر اکسیژن)
این فسیل در مکانی در کونمینگ در شرق استان یونان چین کشف شده است. وجود ریزموجوداتی که معمولاً بافت‌های نرم را در فسیل‌ها تجزیه می‌کنند، در این محیط توسط شرایط بی‌هوازی محدود شده است.
چهار نمونه از گانگتوکونیا با بافت‌های نرم هنوز دست نخورده، از جمله معده و قسمت‌های دهان، بخشی از این مجموعه جدید از فسیل‌های ۵۱۴ میلیون ساله هستند. اینها نشان می‌دهند که این گونه، دهانی داشته که با حلقه‌ای به طول پنج میلی‌متر، شاخک‌های صاف و بدون انشعاب مرزی داشته است.
به گفته کارشناسان، این گونه احتمالاً از این شاخک‌ها برای نیش زدن و گرفتن طعمه‌هایی مانند بندپایان ریز(حشرات) استفاده می‌کرده است.
این فسیل‌ها همچنین نشان می‌دهند که گانگتوکونیا دارای یک روده‌ی داخلی جزءبندی شده با انتهای کور بوده که طول این لوله را پر می‌کرده و تنها یک انتهای آن باز بوده است.
شیائویا ما(Xiaoya Ma) یکی از نویسندگان این پژوهش در یک بیانیه مطبوعاتی نوشت: به نظر می‌رسد شیوه زندگی لوله‌ای در دوره کامبرین به طور فزاینده‌ای رایج شده است که ممکن است پاسخی سازگار شونده به افزایش فشار شکار در دوره کامبرین اولیه باشد.
این نمونه‌های جدید به طور قابل توجهی این نظریه را که گانگتوکنیا به کرم‌های حلقوی(کرم‌های خاکی، چندشاخه‌ها و خویشاوندان آنها) مرتبط است، رد می‌کنند. اکنون مشخص است که بدن گانگتوکنیا دارای پوست صاف در خارج و یک روده جزءبندی شده طولی بوده است. این در حالی است که کرم‌های حلقوی بدن‌هایی با تقسیم بندی عرضی دارند.
اگرچه این فسیل نشان می‌دهد که گانگتوکنیا یک عروس دریایی باستانی بوده است، اما هنوز هم ممکن است که سایر گونه‌های فسیل لوله‌ای اولیه ظاهری کاملاً متفاوت داشته باشند.
این پژوهش تأکید می‌کند که حفظ بافت نرم برای درک این گونه‌های منقرض شده چقدر حیاتی است. چنین اکتشافاتی به درک ما از ماهیت حیات روی زمین در میلیون‌ها سال پیش کمک می‌کنند و همچنین به ما کمک می‌کنند تا درک کنیم که زمین از آن زمان تاکنون چگونه فرگشت یافته است.
این اکتشافات به تازگی در مجله Proceedings of the Royal Society B منتشر شده‌اند و شکاف مهمی را در درک ما از تاریخ فرگشت زمین تکمیل می‌کنند.