Armored Worm onthult de evolutie van drie dierenstammen

Het goed bewaarde fossiel van een 518 miljoen jaar oude worm helpt bij het traceren van de oorsprong van drie dierlijke phyla. De nieuw ontdekte fossiele worm Wufengella bengtsoni had een gesegmenteerd gepantserd lichaam met zijdelings uitstekende borstelharen. Anatomische studies tonen aan dat het een primitief familielid is van brachiopoden, bryozoën en hoefijzerwormen – drie dierlijke phyla waarvan de evolutionaire relaties tot nu toe een mysterie waren.

Biologen verdelen het dierenrijk in afdelingen, die elk een aantal unieke kenmerken hebben die het onderscheiden van andere dierenafdelingen. Bepaalde eigenschappen zijn te vinden in meerdere stammen. Er zijn bijvoorbeeld drie dierlijke phyla die zich voeden met behulp van de zogenaamde lophophore, een ringvormig orgaan, met tentakels waarin water en voedseldeeltjes naar binnen wervelen. Deze omvatten brachiopoda, die op schelpen lijken; bryozoa, zo genoemd omdat kleine mariene organismen samenklonteren om op een tapijt van algen te lijken; De paardenworm (Phoronida) die verankert in holen op de zeebodem. Hoewel de evolutionaire relatie van deze dierlijke geslachten nog niet volledig is opgehelderd, zijn ze samengevat als Lophophorata vanwege de lophophore die in alle vertegenwoordigers aanwezig is.

Vroeg Cambrium fossiel

Een team onder leiding van Jin Guo van de Yunnan University in China heeft nu een beslissende stap gezet in de richting van de gemeenschappelijke oorsprong van deze drie dierlijke mensen. In de Zhengjiang Animal Society, een vroege Cambrische fossielensite in het zuidwesten van China, ontdekten ze een fossiele worm die een voorouderlijk familielid bleek te zijn van de drie dierlijke mensen. “Toen ik me voor het eerst realiseerde wat dit fossiel was waar ik naar keek onder een microscoop, kon ik mijn ogen niet geloven”, zegt co-auteur Luke Barry van de Universiteit van Oxford. “We hebben veel gespeculeerd over dit fossiel en hopen het ooit te zien.”

De worm, die onderzoekers Wufengella bengtsoni hebben genoemd en waarvan wordt aangenomen dat hij ongeveer 518 miljoen jaar oud is, heeft een asymmetrisch schild dat bestaat uit overlappende platen. Hieronder is een vlezig lichaam met een reeks afgeplatte lobben die uit de zijkanten steken. Tussen de lobben en het schild steken groepen haren uit het lichaam. Over het algemeen is de lengte van de worm ongeveer 16 mm. “Het lijkt het onwaarschijnlijke nageslacht te zijn van een kruising tussen een nematode en een ketonweekdier. Interessant is dat het niet tot een van deze groepen behoort”, zegt co-auteur Jacob Venther van de Universiteit van Bristol.

Relatie met ringworm

In plaats daarvan lijkt het een vertegenwoordiger te zijn van de Camenellan tommotiiden, een groep ongewervelde dieren die leefde in de vroege Cambrische periode en wordt beschouwd als een voorouderlijke groep van theropoden en paardenwormen. Barry legt uit: “Wufengella behoort tot een groep Cambrische fossielen die essentieel zijn voor het begrijpen van de evolutie van Lophophorata. Dankzij deze fossielen begrijpen we nu hoe voorouders met veel schelpachtige platen evolueerden tot armopoden, die slechts twee schelpen bevatten die op een oester lijken .”

In tegenstelling tot de vertegenwoordigers van vandaag, die zich op de zeebodem of aan de oppervlakte vestigen, was Wufengella mobiel. De gesegmenteerde lichaamsstructuur wijst duidelijk op een evolutionaire relatie met de ringen, waartoe tegenwoordig ook de regenworm behoort. Biologen hebben eerder overeenkomsten opgemerkt tussen armopodelarven en ringwormen. “We kunnen nu zien dat deze overeenkomsten voortkomen uit een gemeenschappelijke oorsprong”, zegt Vinther. “De gemeenschappelijke voorouder van fosfor en canaliculi had een anatomie die meer op ringen leek.”

Van mobiel naar stabiel

Volgens de onderzoekers evolueerde de voorouder van wormachtige lophophorates in de loop van de evolutie een sedentaire levensstijl en ontwikkelde een dieet waarin voedseldeeltjes met water naar zichzelf circuleerden. “Het lange, wormvormige lichaam met veel lichaamseenheden werd minder bruikbaar en daarom kleiner”, legt Finther uit.

“Deze ontdekking laat zien hoe belangrijk fossielen zijn voor het reconstrueren van evolutie”, zegt co-auteur Greg Edgecombe van het Natural History Museum in Londen. “We krijgen een onvolledig beeld door alleen maar naar levende dieren te kijken, met relatief weinig anatomische kenmerken die verschillende mensen gemeen hebben. Met fossielen zoals de Wufengella kunnen we elke afstamming terugvoeren naar zijn wortels en zien dat ze er ooit heel anders uitzagen en heel verschillende manieren van leven, soms Uniek en soms gedeeld met familieleden ver weg.”

Bron: Jin Guo (Yunnan University, China) et al., Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2022.09.011

© wissenschaft.de – Elena Bernard