Vor fast einer halben Milliarde Jahren war in der heutigen Provinz Yunnan in China eine winzige Larve im Schlamm gefangen. Hunderte Millionen Jahre später, nachdem sich der Schlamm längst in das schwarze Gestein der Yuanshan-Formation verwandelt hatte, tauchte die Larve in einer sorgfältig konservierten Zeitkapsel wieder auf, die mehr über die Entwicklung der Arthropoden verraten sollte.

Du Yuanxi Dieses Objekt ist mit bloßem Auge nicht zu erkennen. Es hat etwa die Größe eines Mohnsamens und ist so gut erhalten, dass sein Außenskelett fast vollständig intakt ist und sogar die Umrisse seiner einstigen inneren Organe durch die Linse eines Mikroskops erkennbar sind. Forscher der Universität Durham, die es untersuchten, konnten Merkmale sowohl alter als auch moderner Arthropoden erkennen. Einige dieser Merkmale verrieten ihnen, wie sich die einfacheren, wurmartigen Vorfahren lebender Arthropoden zu komplexeren Organismen entwickelten.

Das fand das Forschungsteam auch heraus Yu Yuanxi, „Amphibien, die während der kambrischen Explosion existierten (als die meisten großen Tiergruppen im Fossilienbestand auftauchten), weisen Gemeinsamkeiten mit heute lebenden Arthropoden wie Krabben, Samtwürmern und Bärtierchen auf.“ Du Yuanxi… Es leuchtet[es] Interne anatomische Veränderungen, die den Aufstieg und die Diversifizierung auslösten [arthropods]„Sie sagten in einer kürzlich in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Studie:

Von innen nach außen und von außen nach innen

Während viele Fossilien, die in schlammigen Umgebungen wie der Yuanshan-Formation aufbewahrt wurden, durch Druck abgeflacht wurden, Yu Yuanxi Sie bleiben dreidimensional und sind dadurch leichter zu untersuchen. Wie genau sah diese Raupe von außen und innen aus?

Das Forschungsteam konnte dies sofort herausfinden Yu Yuanxi Es war ein Lobepod. Lobopoden sind eine Gruppe ausgestorbener Arthropoden mit langen Körpern und kurzen Beinen, den sogenannten Lobopoden. In der Mitte jedes seiner 20 Segmente befindet sich ein Paar Lobopoden, und diese Segmente werden von der Vorder- zur Rückseite des Körpers zunehmend kürzer. Obwohl kein Weichgewebe erhalten ist, deuten die kugelförmigen Umrisse auf das Vorhandensein eines Auges auf jeder Seite des Kopfes hin, obwohl nicht bekannt ist, ob es sich bei diesen Augen um Facettenaugen handelte oder nicht. Diese Kreatur hatte eine Mundöffnung – eine Vorstufe des Mundes –, aber keinen Anus. Er musste Nahrung aufnehmen und Abfallstoffe über den Mund ausscheiden.

Uti Yuanxi Dieser Organismus enthält einen Hohlraum, der als Periviszeralhöhle bekannt ist und den Umriss eines Schlauchs umgibt, von dem man annimmt, dass er einst der Darm war. Der Darm dieser Kreatur endet ohne Öffnung, was das Fehlen eines Anus erklärt. Innerhalb jedes Segments gibt es in der Mitte ein Leerzeichenpaar. Forscher glauben, dass dies ein Beweis für Verdauungsdrüsen sind, insbesondere nachdem sie sie mit Verdauungsdrüsen in anderen Arthropodenfossilien aus derselben Zeit verglichen haben.

Der Ring um das Maul der Raupe war ein perioraler Nervenring, der im ersten Segment mit Nerven verbunden war, die zu den Augen und Gliedmaßen führten. In ihrem Kopf befindet sich ein Raum, der das Gehirn enthält. Die Form dieses leeren Raums gibt einige Einblicke in die Struktur des Gehirns. Den Forschern zufolge handelte es sich um das Gehirn einer Raupe Yu Yuanxi Der vordere Teil des Gehirns war keilförmig und der Rest des Gehirns war in zwei Teile geteilt, wie der Umriss der Membran zwischen ihnen zeigt.

Ein langer Weg, ein langer Weg, ein langer Weg damals und heute

Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften gehen Forscher davon aus Yu Yuanxi Es werden Merkmale ausgestorbener und noch vorhandener Arthropoden gezeigt. Bei einigen handelt es sich um Ahnenmerkmale, die bei allen lebenden und ausgestorbenen Arthropoden vorkommen. Andere sind Ahnenmerkmale, die möglicherweise bei ausgestorbenen Arthropoden vorhanden waren, aber nur bei einigen lebenden Arthropoden vorhanden sind.

Zu den Merkmalen, die heute bei allen Arthropoden zu finden sind, gehört das Protocerebrum; Sein evolutionärer Vorfahre war der periorale Nervenring Y. Yuanxi. Das Protozerebrum ist der erste Teil des Arthropodenhirns, der die Augen und Gliedmaßen steuert, wie z. B. die Fühler bei Samtwürmern und die Mundwerkzeuge bei Bärtierchen. Unter anderem Yu Yuanxi Vorhandene und ausgestorbene Arthropoden verfügen über ein eigenes Kreislaufsystem, das dem Kreislaufsystem moderner Arthropoden, insbesondere Krebstieren, ähnelt.

Lopoda ist ein morphologisches Merkmal von Yu Yuanxi Sie kommen heute nur noch in einigen Arthropoden vor – Bärtierchen und Samtwürmern. Im Kambrium gab es viele andere Krebstierarten. Krebstiere hatten auch ein ausgeprägtes Kreislaufsystem in ihren Beinen und anderen Gliedmaßen, das dem Kreislaufsystem der Samtwürmer am nächsten kommt.

„Die Struktur des Nervensystems bestimmt die frühe Bildung des Nervensystems.“ [arthropod] Das Gehirn, seine Anhängsel und die damit verbundenen Sinnesorgane sowie die Klärung der Ähnlichkeiten zwischen ihnen [arthropods]„Die Forscher in derselben Studie sagten:

Du Yuanxi Diese Amphibienart birgt noch immer ein Rätsel. Dieses Rätsel ist vor allem auf die Tatsache zurückzuführen, dass es sich um eine Larve handelt – niemand kann vorhersagen, wie sie als Erwachsener aussehen wird, und es ist möglich, dass diese Art bis zum Erreichen des Erwachsenenalters Facettenaugen oder Flügel zum Schwimmen entwickelt hatte. Ob es sich um die Larve einer ausgestorbenen Krustentier-Amphibienart handelt, ist eine offene Frage. Die Antworten könnten irgendwo in den Felsen von Yuanshan vergraben sein.

Natur, 2024. Digitale Dokumentennummer: 10.1038/s41586-024-07756-8