Kleine, buisvormige fossielen die in Nevada worden gevonden, kunnen de oudste spijsverteringskanalen bevatten die ooit zijn gevonden.
De fossielen dateren van meer dan een half miljard jaar, tot de late Ediacaran-periode. Dat maakt ze ongeveer 30 miljoen jaar ouder dan de op een na oudste versteende lef die ooit is geregistreerd. Belangrijker dan hun leeftijd is echter dat deze versteende ingewanden eindelijk de identiteit konden identificeren van een van de meest voorkomende diersoorten vóór de Cambrische explosie, de snelle diversificatie van het leven die kort na het einde van de Ediacaran plaatsvond.
'Het is een uniek tijdsbestek, omdat het precies tussen de gekken van de Ediacaran bestaat. We weten niet wat ze zijn; het zijn zakachtige dieren die misschien geen dieren waren, misschien gewoon complexe eukaryoten - ze bestaan tussen die en wat we weten uit het Cambrium, dat we kunnen herkennen als dierenleven ', zegt James Schiffbauer, een paleobioloog aan de Universiteit van Missouri die het nieuwe onderzoek leidde.
Als Schiffbauer en zijn collega's gelijk hebben, was het lef van een dier dat eruitzag als moderne kokerwormen.
Koraal of buisworm?
De fossielen komen uit Nye County, in het zuiden van Nevada. Ze dateren tussen 550 miljoen en 539 miljoen jaar geleden. Dit was het einde van de Ediacaran, de periode waarin het vroegste meercellige complexe leven ontstond. Het leven was in die tijd bizar en moeilijk te classificeren naar moderne maatstaven; de meeste fossielen van deze organismen zien eruit als bladeren, buizen of vaag ronde zakken.
Een van de meest voorkomende fossielen van wijlen Ediacaran is een groep die cloudinomorfen wordt genoemd. Hun fossielen worden wereldwijd gevonden, vertelde Schiffbauer aan WordsSideKick.com, en ze zien eruit als buisjes. Veel van deze organismen hadden gemineraliseerde schelpen van calciumcarbonaat, net als schelpen tegenwoordig. Maar paleontologen hebben niet kunnen achterhalen wat deze cloudinomorfen waren. Ze hebben alles voorgesteld, van sponzen tot algen, zei Schiffbauer, maar de belangrijkste hypothesen zijn dat cloudinomorfen cnidarians waren, zoals het koraal van vandaag, of anneliden, zoals moderne buiswormen.
De fossielen van Nevada boden een kans om deze vraag te beantwoorden. In tegenstelling tot andere locaties over de hele wereld zijn de cloudinomorfe fossielen uit Nevada nog steeds hol. Nadat de cloudinomorfen waren gestorven, werden hun zachte weefsels meestal bewaard door pyritisatie, een proces dat een glanzend pyriet (dwazengoud) van het levende wezen creëert. Om welke geochemische reden dan ook, vulde het pyriet de buizen van de Nevada cloudinomorfen niet volledig, waardoor onderzoekers de zachte weefsels erin konden zien.
Studeer co-auteur Tara Selly, een paleontoloog aan de Universiteit van Missouri, vond de eerste van deze versteende ingewanden. Ze leerde de nieuwe röntgenmicroscoop van de universiteit gebruiken en koos een cloudinomorf fossiel om mee te oefenen.
"Het blijkt dat de eerste waar ik naar keek een gevoel had," vertelde Selly aan WordsSideKick.com.
Vroeg dier
Naarmate de onderzoekers meer fossielen bestudeerden, vonden ze er steeds meer buisvormige ingewanden in, veel beter bewaard dan het eerste exemplaar. Ze bestudeerden de minerale structuur van de conservering en ontdekten dat deze overeenkwam met wat wordt gezien in darmconservering van recentere Cambrium-fossielen.
Het identificeren van het zachte weefsel als een darm lijkt een plausibele verklaring voor wat de onderzoekers zagen, hoewel er meer werk nodig zal zijn om te bevestigen dat het weefsel echt uit de darm van het organisme komt, zei Shuhai Xiao, een geobioloog bij Virginia Tech die laat studeert Ediacaran fossielen en was niet betrokken bij het huidige onderzoek. "Als deze interpretatie correct is, heeft dat een aantal echt interessante implicaties", vertelde Xiao aan WordsSideKick.com.
De belangrijkste is dat de darm eruit ziet als een buis, niet als een zak met één open uiteinde. Cnidarians, zoals koralen, hebben een darm met één opening die zowel als mond als anus fungeert. Annelids hebben, net als buiswormen, twee afzonderlijke openingen: een mond en een anus. De laatste is een meer geavanceerde opstelling die de evolutie van een gesegmenteerd spijsverteringssysteem mogelijk maakt, zoals die bij mensen, zei Xiao.
'Een buis zou ons vertellen dat het waarschijnlijk een worm is', zei Schiffbauer.
Dat is een opwindende bevinding omdat cloudinomorfen aan het einde van de Ediacaran een massale uitsterving hebben overleefd. De oorzaken van deze massale uitsterving zijn vaag, maar een wijdverbreid zuurstofgebrek in de oceanen van de aarde kan de meeste levensvormen van Ediacaran hebben verstikt.
'Het zijn overblijfselen', zei Schiffbauer over wolkeninomorfen. Ze vormen ook een rode draad die de buitenaardse wereld van de Ediacaran mogelijk zouden kunnen verbinden met herkenbare dieren die uiteindelijk zijn geëvolueerd tot het leven dat de aarde tegenwoordig herbergt.
'We proberen dat tijdsbestek een beetje beter te begrijpen dan het aanbreken van dieren,' zei Schiffbauer.
De bevindingen verschijnen vandaag (10 januari) in het Journal Nature Communications.
