En paleontologisk upptäckt i Marocko har gett direkta ledtrådar till hur symmetri av sjöstjärna, en femstrålande kroppsorganisation som skiljer dem åt i djurriket. Nyckelpjäsen är en kambrisk echinoderm som i ovanlig detalj dokumenterar övergången från en bilateralt organ mot pentaradial arkitektur.
Studiens huvudperson är Atlascystis acantha, ett fossil från cirka 510 miljoner år som hittades i den marockanska Antiatlasen och analyserades av ett internationellt team lett av IGME-CSICForskningen, som publicerades i tidskriften Current Biology, visar att denna organism kombinerade bilaterala egenskaper med karaktärer som förutspådde femradiesymmetri av moderna tagghudingar.
En upptäckt som omorganiserar ursprunget till stjärnsymmetri
Hos dagens tagghudingar, såsom sjöstjärnor, pentaradiell symmetri Den dominerar vuxenstadiet, även om dess larver är bilaterala. Atlascystis acantha bryter mot detta schema eftersom det bibehöll bilateralitet i mognad, samtidigt som det uppvisar strukturer som pekar på övergången mot en radiell kroppsplan, vilket gör det till en evolutionär länk väsentligt.
För att förstå kontrasten är det värt att komma ihåg att pentamerisk symmetri delar kroppen i fem ekvivalenta sektorer, något som är tydligt hos sjöstjärnor. Denna organisation är inte exklusiv för dem: den kännetecknar även sjöborrar, krinoider och holothurianer, alla medlemmar i gruppen av tagghudar, Till skillnad från cnidarianer med radiell symmetri.
Vad Atlascystis acantha avslöjar och varför det är viktigt
Studien identifierar Atlascystis acantha som den äldsta kända echinodermen med bilateral symmetri i vuxenfasen och dokumenterad i olika utvecklingsstadier. Dess anatomi kombinerar primitiva drag med element som är karakteristiska för radiella former, vilket placerar den vid en viktig mellanpunkt för att rekonstruera morfologisk övergång.
Bland dessa element utmärker sig följande: ambulans, kanaler associerade med vattenkärlsystemet med vilka nuvarande tagghudingar rör sig, livnär sig och fäster vid substratet. Närvaron av ambulakra i en så gammal bilateral form hjälper till att direkt koppla samman de första tagghudingarna med deras moderna ättlingar.
Från det bilaterala planet till fem strålar: ambulacrans roll
Den evolutionära nyckeln ligger i hur organismerna omorganiserades och förökades. ambulans över tid. Bevis tyder på en väg där dupliceringen och den efterföljande omkonfigurationen av dessa strukturer slutade med att etablera den femekrade symmetri som är karakteristisk för havsstjärnor.
- De äldsta formerna visar två ambulanser, ett enkelt, bilateralt mönster.
- I vissa släktlinjer a minskning till en, följt av ytterligare dubbletter.
- Serien av dubbletter ledde först till tre och slutligen till fem ekrar, etablerande av den pentaradiala arkitekturen.
Denna resplan förklarar varför nuvarande tagghudingar, trots sin skenbara radiella symmetri, behåller ett bilateralt avtryck i sin utveckling och hur pentardialitet framstod som en stabil lösning i gruppen.
Var och hur fossilen studerades
Proverna kommer från fyndigheter av Nedre Kambrium i Antiatlas (Marocko), en exceptionell region för att undersöka den tidiga diversifieringen av djurlivet. Denna geologiska kontext ger en tidsram på cirka 510 miljoner år, nyckeln till att förstå uppkomsten av nya kroppsplaner.
Teamet ansökte Synkrotronstrålning för att erhålla högupplösta tredimensionella rekonstruktioner utan behov av mekanisk förberedelse, vilket undviker förändringar av materialet. Tack vare denna teknik var det möjligt att exakt observera interna och externa detaljer som avslöjar hur materialets strukturer var organiserade. fossiliserad organism.
Implikationer för att förstå dagens sjöstjärnor
Genom att dokumentera ett mellanstadium mellan förfädernas bilateralitet och pentaradiell symmetri, fyller arbetet en lucka i fossilfynden och erbjuder en anatomisk grund för att tolka varför sjöstjärnor har fem armar. Länken som tillhandahålls av ambulans kopplar samman den tidiga mångfalden av tagghudingar med deras anmärkningsvärda senare framgång.
Kombinationen av ett nyckelfossil, ett exakt geologiskt sammanhang och avancerade avbildningstekniker gör det möjligt att rekonstruera förändringen av en bilateralt kroppsplan till en annan radial, vilket kastar nytt ljus över hur symmetrin som kännetecknar havsstjärnor och deras nära släktingar.
