Nowe niezwykłe skamieniałości
typu “Łupki z Burgess”


Jerry Coyne 2014-02-22

Pamiętacie faunę z Łupków z Burgess, prawda? Całą historię, chociaż od tego czasu została zrewidowana, opowiedział Steve Gould w świetnej książce Wonderful Life (1989).  Odkryte przez Charlesa Walcotta w kanadyjskich Górach Skalistych w 1909 r. stanowisko zachowanych w łupkach skamieniałości było w znacznej mierze zaniedbane, aż dziesięciolecia później zbadali je Simon Conway Morris i Derek Briggs. Skamieniałości pochodzą z kambru, nieco ponad 500 milionów lat temu.

Pierwsze analizy sugerowały, że należą do wielu grup (może typów), których nie ma już wśród żyjących zwierząt, co sugerowało bujną eksplozję życia, przyciętą następnie przez wymierania. Zestaw zawierał także skamieniałości strunowca Pikaia gracilens, być może krewnego naszych przodków, chociaż nie był to kręgowiec:


Pikaia gracilens, 3,8 cm długości. Mógł być blisko spokrewniony z przodkami wszystkich strunowców lub nawet kręgowców.
Pikaia gracilens, 3,8 cm długości. Mógł być blisko spokrewniony z przodkami wszystkich strunowców lub nawet kręgowców.

Różnorodność dziwacznych, niedających się zaklasyfikować skamieniałości, prowadziła do przesłania książki Goulda: gdyby “film życia” został przewinięty i gdyby wymierania nie usunęły większości fauny z łupków z Burgess, dzisiejsze życie mogłoby pochodzić od tych stworzeń i byłoby bardzo różne od tego, co dzisiaj widzimy na Ziemi. Gould mówił o przypadkowości: ewolucja jest nieprzewidywalna z powodu kaprysów środowiska. (Oczywiście, podczas gdy widzę ewolucję jako nieprzewidywalną przez ludzi, widzę ją też jako w przeważającej mierze deterministyczną, ponieważ zmiany środowiskowe same podlegają prawom fizyki.  Ewolucja jest niedeterministyczna tylko na tyle, na ile mutacje mogą być wynikiem całkowicie niedeterministycznych procesów z udziałem zdarzeń na poziomie kwantowym.)


W każdym razie bliższa analiza Briggsa i Conwaya Morrisa pokazała, że większość tych nietypowych stworów była w rzeczywistości członkami istniejących grup, takich jak stawonogi, pierścienice i gąbki, a więc ta fauna nie była rzeczywiście tak bardzo odstająca, jak sugerował Gould. Trochę to przewraca jego tezę, że typy życia na Ziemi dzisiaj były wyłącznie wynikiem przypadków historycznych.


Niemniej wśród fauny z Burgess nadal istnieją zwierzęta, które opierają się klasyfikacji; jednym z nich jest dziwaczna Opabinia regalis, która wygląda jak krewetka z rurą  odkurzacza przyczepioną do głowy. Tutaj jest okaz z witryny Smithsonian o łupkach z Burgess (pierwszy link w tym poście):



Opabinia. Jak piszą na witrynie Smithsonian: “Z długą, elastyczną trąbą zakończoną chwytnymi kolcami jej zrekonstruowany wizerunek przywitano śmiechem, jako dobry dowcip, kiedy przedstawiono ją po raz pierwszy na spotkaniu naukowym w 1972 r.”.   


Innym dziwactwem był niemal 2-metrowy drapieznik Anomalocaris canadensis (nazwa rodzaju znaczy “nietypowa krewetka”), który może być blisko spokrewniony z pradawnymi stawonogami. Tutaj jest rekonstrukcja oraz skamieniałość dwóch łap przednich:





Później znaleziono porównywalną faunę, także znakomicie zachowaną, w biocie Chengjiang w Yunnan w Chinach, szereg kambryjskich skamieniałości w łupkach liczących około 525 milionów lat. Są one godne uwagi, bo zawierają to, co może być pierwszą znaną bezżuchwową rybą (“bezżuchwowce”, grupa, która obejmuje przodków kręgowców), Myllokunmingia. Tutaj jest skamieniałość tego gatunku, a potem rekonstrukcja (trochę spekulatywna; nie wiemy, czy miała oczy). Myllokunmingia mierzyła 2.8 cm:





Co doprowadza mnie do powodu napisania tego postu: nowego artykułu w „Nature Communications” autorstwa Jean-Bernarda Carona i in. Opisuje on stanowisko 50 km od stanowiska łupków z Burgess (niezbyt daleko od miejsca, gdzie będę miał wykład wiosną, w Kamloops), które, podobnie jak pierwotne stanowisko Walcotta, zawiera niezwykłą kolekcję  cudownie zachowanych gatunków bezkręgowców (i jednego strunowca), z których 22% jest nowe dla nauki. Zawiera także wiele skamieniałości znanych z fauny Chengjiana, pokazując, że niektóre gatunki były szeroko rozrzucone.


Okazy nie zostały jeszcze rozpracowane i przynależność grupowa wielu pozostaje niezidentyfikowana, ale o niektórych wiadomo już, że są identyczne z gatunkami z innych miejsc. Kiedy jednak te nowe zostaną zidentyfikowane, możemy być zmuszeni do poważnej rewizji wczesnej historii życia.


Artykuł jest właściwie tylko opisem stanowiska (nazwanego “Marble Canyon”) i krótkim opisem fauny wraz z kilkoma zdjęciami, pokażę więc jedno i drugie. Dobry artykuł w “Globe and Mail”  (koniecznie obejrzyjcie jednominutowe wideo pokazujące to piękne miejsce) podaje niektóre z tych fotografii; podpisy są z tego artykułu:


Łożysko skamieniałości odkryto w 2012 r. w części Parku Narodowego Kootenay w Kolumbii Brytyjskiej, do której nie prowadzą szlaki. Chociaż zespół nie podaje dokładnej lokalizacji stanowiska – żeby chronić je przed splądrowaniem przez poszukiwaczy skamieniałości – dr Caron powiedział, że jest niedaleko scenicznego Marmurowego Kanionu.


“Jest na zboczu góry, takiej jak każda inna góra - powiedział Alex Kolesch, manager z Parks Canada. – Żeby zobaczyć, co tam jest, musisz wiedzieć, czego szukasz”.  


Zespół natknął się na to stanowisko, szukając odsłoniętych partii skał, podobnych do tych, znalezionych w łupkach z Burgess. Pewnego wieczoru doszli do miejsca, gdzie zdawało się, że ziemia usiana jest skamieniałościami. Przy bliższym zbadaniu, okazało się, że nie jest to przypadek, ale ulegająca erozji krawędź znaczącego depozytu, której nie zauważyły wcześniejsze wyprawy. W ciągu kilku dni zaczęli wydostawać wysokiej jakości okazy morskiego życia w oszałamiających ilościach.


Najpierw stanowisko i niektóre wykopaliska:



Widok na stanowisko oraz Diego Balseiro.



Paleontolodzy odkryli olbrzymie, pradawne łożysko w Parku Narodowym Kootenay, które ich zdaniem może dorównywać lub wręcz przewyższać słynne łupki z Burgess, które leżą o zaledwie 42 kilometry dalej. Nowe znalezisko liczy sobie pół miliarda lat i zawiera wiele nowych i nieudokumentowanych poprzednio form życia.  
(Jean-Bernard Caron)


Zwierzęta. Jeśli myślisz, że znasz grupy, zgadnij do jakiego typu należą te. Ta praca nie może niestety podać ci odpowiedzi. Na przykład, trzecie zdjęcie poniżej pokazuje nowy gatunek stawonoga:



Naraoia, kolejny okaz znaleziony na stanowisku w Kootenay. Wszystkie okazy znalezione na tym stanowisku żyły na dnie oceanu i zostały przykryte przez błotnisty muł, który z czasem stał się skałą.  



Molaria, inny okaz znaleziony na stanowisku Kootenay. Zespół dra Carona znalazł także typy skamieniałości, które poprzednio widziano tylko w Azji, wraz z takimi, których żaden naukowiec nigdy nie widział.



Nowy stawonóg ROM 62976, odkryty na nowym stanowisku skamieniałości Marble Canyon w Parku Narodowym Kootenay.
(Jean-Bernard Caron/ROM)



Polychaete, jeden z okazów znalezionych na stanowisku Kootenay. Skamieniałości są niezwykłe ze względu na stopień zachowanych szczegółów.  



Leanchoilid, jeden z okazów wydobytych na stanowisku w Kootenay. To nowe znalezisko datuje się na okres kambru, około 505 milionów lat temu.  
(Jean-Bernard Caron/ROM)


Tutaj jest zdjęcie z artykułu w „Nature Communications”, które pokazuje kolejnego strunowca, Metaspriggina, który ma niezwykle dobrze zachowane narządy wewnętrzne, włącznie z sercem i wątrobą, a szczególnie oczy (zaznaczone “ey” na ilustracji), wiemy więc, że w owym czasie oczy już wyewoluowały. Pasek skali ma 5 mm długości:



Skamieniałości zawierają pierwsze zachowane tkanki nerwowe jakiegokolwiek okazu z tego okresu, ale ich znaczenie czeka na dalszą analizę.


Jeden z twoich przodków może być na powyższych zdjęciach!

h/t: Diana MacPherson

_________

Caron, J.-B., R. R. Gaines, C. Aria, M. G. Mángano, and M. Streng. 2014. A new phyllopod bed-like assemblage from the Burgess Shale of the Canadian Rockies. Nature 2014/02/11/online

New remarkable Burgess shale fossils from Canada

Tłumaczenie Małgorzata Koraszewska



Jerry A. Coyne


Profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji.  Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków.  Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.