ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติระบุฟอสซิลฟองน้ำทะเลอายุ 550 ล้านปีริมฝั่งแม่น้ำแยงซี การค้นพบนี้เกิดขึ้นในมณฑลหูเป่ย ประเทศจีน การค้นพบนี้เป็นหลักฐานทางกายภาพชิ้นแรกของสิ่งมีชีวิตดังกล่าวที่อาศัยอยู่ในยุคเอเดียการัน นักวิจัยได้ค้นหาร่องรอยของลักษณะนี้ในการก่อตัวของหินในเอเชียมานานหลายทศวรรษ วัสดุนี้นำเสนอสภาวะการอนุรักษ์ที่ผิดปกติสำหรับสัตว์ทะเลดึกดำบรรพ์ที่มีลำตัวนิ่ม
ตัวอย่างนี้ไขปริศนาตามลำดับเวลาที่สร้างความสนใจให้กับนักชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการทั่วโลก วิธีการหาคู่ทางพันธุกรรมบ่งชี้ถึงการเกิดขึ้นของฟองน้ำเมื่อประมาณ 700 ล้านปีก่อน อย่างไรก็ตาม บันทึกทางกายภาพที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุเพียง 540 ล้านปีเท่านั้น ฟอสซิลใหม่อยู่ในตำแหน่งที่แน่นอนภายในช่วง 160 ล้านปีนี้ การศึกษาฉบับสมบูรณ์ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature การวิเคราะห์ยืนยันสมมติฐานที่ว่าตัวแทนกลุ่มแรกของกลุ่มนี้มีร่างกายที่ปราศจากชิ้นส่วนแข็งเลย
ความลึกลับของนาฬิกาโมเลกุลและช่วงเวลาที่ไม่ได้บันทึกไว้
ชีววิทยาสมัยใหม่ใช้แนวคิดเรื่องนาฬิกาโมเลกุลเพื่อติดตามต้นกำเนิดของสปีชีส์ เทคนิคนี้จะวิเคราะห์อัตราการกลายพันธุ์ใน DNA เมื่อเวลาผ่านไปเพื่อคำนวณเมื่อเชื้อสายสองสายแยกจากกัน ข้อมูลทางพันธุกรรมชี้ให้เห็นถึงต้นกำเนิดของฟองน้ำที่อยู่ห่างไกลอย่างสม่ำเสมอ การไม่มีฟอสซิลที่เกี่ยวข้องทำให้เกิดความขัดแย้งโดยตรงในวรรณกรรมทางวิชาการ วัสดุที่พบในจีนเป็นชิ้นส่วนที่ขาดหายไปของปริศนาที่ซับซ้อนนี้ ขณะนี้ผู้เชี่ยวชาญมีพื้นฐานที่มั่นคงในการตรวจสอบการประมาณการทางทฤษฎี
ฟองน้ำเป็นสัตว์ที่ง่ายที่สุดในโลก พวกมันอยู่รอดได้โดยปราศจากอวัยวะที่ซับซ้อน สมอง หรือระบบย่อยอาหารที่มีโครงสร้าง โครงสร้างพื้นฐานของร่างกายขึ้นอยู่กับเครือข่ายของเซลล์พิเศษที่กรองน้ำ การขาดชิ้นส่วนที่แข็งเกร็งในเชื้อสายของบรรพบุรุษทำให้การก่อตัวของฟอสซิลเป็นเรื่องยากมาก กระดูกและเปลือกหอยต้านทานเวลาได้ง่าย เนื้อเยื่ออินทรีย์ชนิดอ่อนจะสลายตัวอย่างรวดเร็วในธรรมชาติ ตัวอย่างของจีนขัดแย้งกับตรรกะของการย่อยสลายตามธรรมชาติอย่างไม่หยุดยั้ง
คุณสมบัติทางกายวิภาคทำให้นักวิจัยประหลาดใจ
ขนาดของสิ่งมีชีวิตดึงดูดความสนใจของนักบรรพชีวินวิทยาที่เกี่ยวข้องในโครงการขุดค้นได้ทันที ฟอสซิลนี้มีความยาวประมาณ 38 เซนติเมตร นักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะพบสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กมากหรือมีขนาดเล็กมากในช่วงแรกของวิวัฒนาการภาคพื้นดินนี้ รูปร่างทรงกรวยของสัตว์ยังขัดแย้งกับการคาดการณ์เบื้องต้นของผู้เชี่ยวชาญอีกด้วย โครงสร้างทางกายภาพแสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนทางสถาปัตยกรรมในระดับที่ไม่คาดคิดในช่วงทางธรณีวิทยาที่เป็นปัญหา
พื้นผิวของฟอสซิลแสดงรูปแบบทางเรขาคณิตที่มีการจัดระเบียบอย่างมาก การออกแบบมีลักษณะคล้ายตารางที่เกิดจากกล่องที่แบ่งออกเป็นหน่วยปกติที่มีขนาดเล็กลง การทำซ้ำเชิงโครงสร้างนี้มีความคล้ายคลึงกับฟองน้ำแก้วในปัจจุบันอย่างเห็นได้ชัด ตัวแทนสมัยใหม่ของกลุ่มนี้อาศัยอยู่ในส่วนลึกของน้ำแข็งในมหาสมุทร ความแตกต่างที่สำคัญอยู่ที่องค์ประกอบของโครงกระดูก สิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้วไม่ได้แสดงคุณลักษณะการทำให้เป็นแร่ที่เข้มงวดเหมือนญาติร่วมสมัยของมัน
สภาพทางธรณีวิทยาที่หายากอนุญาตให้มีการอนุรักษ์
การรักษาร่างกายที่อ่อนนุ่มไว้นานกว่าครึ่งพันล้านปีต้องใช้สภาพแวดล้อมตะกอนที่เฉพาะเจาะจงอย่างยิ่ง ภูมิภาคชีวะชิบันตันมีการก่อตัวทางธรณีวิทยาที่หายากประเภทนี้อย่างแน่นอน หินคาร์บอเนตชั้นบาง ๆ ล้อมรอบสิ่งมีชีวิตหลังความตายไม่นาน การฝังศพอย่างรวดเร็วช่วยป้องกันการทำลายล้างของแบคทีเรียที่สลายตัว กระบวนการทางเคมีค่อยๆ เข้ามาแทนที่เนื้อเยื่อเดิมด้วยแร่ธาตุที่คงทน
- สภาพแวดล้อมทางทะเลน้ำตื้นในสมัยนั้นเอื้อต่อการสะสมของตะกอนละเอียดบนพื้นมหาสมุทรอย่างรวดเร็ว
- การไม่มีกระแสน้ำแรงทำให้ร่างกายที่บอบบางของร่างกายไม่กระจายตัวก่อนที่จะเกิดฟอสซิล
- องค์ประกอบทางเคมีของน้ำเอื้อต่อการตกตะกอนของคาร์บอเนตรอบๆ เนื้อเยื่ออินทรีย์ที่ไม่เสียหาย
- การแยกตัวจากสัตว์นักล่าที่ไล่ล่าทำให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของโครงสร้างทรงกรวยของสัตว์ดึกดำบรรพ์
นักธรณีชีววิทยา Shuhai Xiao จากเวอร์จิเนียเทค ตระหนักถึงคุณค่าทางวิทยาศาสตร์ของวัสดุเมื่อเขาได้รับรูปถ่ายที่ส่งมาจากผู้ทำงานร่วมกัน ภาพเผยให้เห็นการไม่มีส่วนที่เป็นแร่ธาตุในโครงสร้างของฟอสซิล โครงสร้างเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเข็มรองรับขนาดเล็กในฟองน้ำรุ่นใหม่ การขาดองค์ประกอบเหล่านี้เป็นการยืนยันว่าแร่โครงกระดูกเกิดขึ้นในภายหลังในสายวิวัฒนาการ การเปลี่ยนแปลงจากวัตถุอินทรีย์ล้วนๆ ไปสู่โครงสร้างแข็งนั้นเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในช่วงหลายล้านปี
การเปลี่ยนกระบวนทัศน์ในการค้นหาชีวิตดั้งเดิม
การค้นพบนี้เปลี่ยนแปลงกลยุทธ์การขุดค้นในแหล่งซากดึกดำบรรพ์ทั่วโลก นักวิจัยมักมุ่งเน้นไปที่หินที่สามารถรักษากระดูกและเปลือกหอยที่แข็งแรงได้ แนวปฏิบัติใหม่นี้จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับตะกอนที่มีเนื้อละเอียดมากขึ้น การค้นหาบรรพบุรุษของสัตว์กลุ่มอื่นจะต้องเป็นไปตามตรรกะการสอบสวนเดียวกันนี้ ความเชื่อมโยงทางชีววิทยาที่ขาดหายไปจำนวนมากอาจซ่อนอยู่ในการก่อตัวทางธรณีวิทยาที่คล้ายคลึงกันในเอเชียและทวีปอื่นๆ
งานระบุตัวตนต้องใช้เวลาหลายปีในการทดสอบทางสัณฐานวิทยาอย่างเข้มงวดในห้องปฏิบัติการ ทีมงานต้องขจัดความเป็นไปได้ที่ฟอสซิลดังกล่าวจัดอยู่ในประเภททางชีววิทยาอื่นๆ ที่เป็นที่รู้จัก การวิเคราะห์เปรียบเทียบได้ขจัดความสัมพันธ์กับดอกไม้ทะเลและแอสซิเดียน ความพยายามร่วมกันนี้เกี่ยวข้องกับนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และสถาบันธรณีวิทยาและบรรพชีวินวิทยานานกิง ความร่วมมือระหว่างประเทศรับประกันการเข้าถึงเทคโนโลยีการสแกนและการสร้างแบบจำลองสามมิติที่แตกต่างกัน
ผลกระทบโดยตรงต่อการทำความเข้าใจชีววิทยาของยุค Ediacaran
ยุคเอเดียการันเป็นแหล่งกำเนิดของการทดลองครั้งแรกของธรรมชาติเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ซับซ้อน สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ในยุคนี้มีรูปแบบที่ไม่ธรรมดาจนไม่มีทายาทสายตรงที่รู้จัก ฟองน้ำที่อธิบายใหม่แสดงถึงข้อยกเว้นที่สำคัญของกฎการสูญพันธุ์ทั่วไปนี้ สร้างสะพานเชื่อมทางกายวิภาคที่ชัดเจนระหว่างสัตว์ดึกดำบรรพ์กับระบบนิเวศทางทะเลในปัจจุบัน บันทึกฟอสซิลได้รับความต่อเนื่องทางชีวภาพซึ่งก่อนหน้านี้ดูเหมือนจะไม่มีอยู่จริง
ขณะนี้ข้อมูลที่สกัดจากตัวอย่างของจีนถูกนำมาใช้เพื่อปรับเทียบแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของวิวัฒนาการของสัตว์ ลำดับเหตุการณ์ของการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลกได้รับการปรับเปลี่ยนโดยอาศัยหลักฐานทางกายภาพที่เป็นรูปธรรมและไม่ต้องสงสัย การทำแผนที่พื้นผิวฟอสซิลอย่างละเอียดจะยังคงให้ผลการศึกษาเพิ่มเติมต่อไปในปีต่อๆ ไป การบูรณาการระหว่างพันธุศาสตร์ขั้นสูงและบรรพชีวินวิทยาภาคสนามทำให้เกิดความแม่นยำทางวิทยาศาสตร์ในระดับใหม่ การค้นพบนี้รวบรวมความสำคัญของการอนุรักษ์เป็นพิเศษเพื่อทำความเข้าใจอดีตของโลก