Vad en märklig tacoskuren havslevande varelse kan lära oss om evolution

Forskare tror att Odaraia kunde ha simmat upp och ner för att samla mat bland sina många ryggar längs benen. Kredit: Illustrerad av Danielle Dufault. Med tillstånd från Royal Ontario Museum

Exceptionella fossiler visar hur mandibulater fångade byten i marina ekosystem för 500 miljoner år sedan.

Forskare har klassificerat det kambriska marina djuret Odaraia som ett mandibulat baserat på nya fossila bevis. Denna upptäckt hjälper till att förstå de evolutionära vägarna och de ekologiska anpassningarna under den kambriska perioden, och betonar vikten av Burgess Shale för paleontologiska studier.

Paleontologer vid Royal Ontario Museum (ROM) ledde en ny studie som hjälper till att lösa utvecklingen och ekologin av Odaraia, ett tacoformat marint djur som levde under den kambriska perioden. Fossiler som samlats in av ROM avslöjar att Odaraia hade mandibler. Paleontologer kan äntligen placera den som tillhörande mandibulaten, vilket avslutar dess långa gåtfulla klassificering bland leddjuren sedan den först upptäcktes i Burgess Shale för över 100 år sedan och avslöjar mer om tidig evolution och diversifiering. Studien The Cambrian Odaraia alata och koloniseringen av nektoniska suspensions-matningsnischer av tidiga mandibulates publicerades i tidskriften Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences.

Studieförfattarna kunde identifiera ett par stora bihang med greppande taggiga kanter nära munnen, vilket tydligt indikerar underkäken som är en av de viktigaste och utmärkande särdragen hos den underkäksgrupp av djur. Detta tyder på att Odaraia var en av de tidigaste kända medlemmarna i denna grupp. Forskarna gjorde en annan fantastisk upptäckt, en detaljerad analys av dess mer än 30 par ben, fann ett invecklat system av små och stora ryggar. Enligt författarna kunde dessa ryggar flätas samman, fånga mindre byten som genom ett fiskenät, vilket tyder på hur några av dessa första mandibulater lämnade havsbotten och utforskade vattenpelaren och satte frön för deras framtida ekologiska framgång.

Fossil av Odaraia ROMIP 952413_1. Kredit: Jean-Bernard Caron, Royal Ontario Museum

"Huvudskölden på Odaraia omsluter nästan hälften av kroppen inklusive benen, nästan som om den var inkapslad i ett rör. Tidigare forskare hade föreslagit att den här formen skulle ha tillåtit Odaraia att samla sitt byte, men fångstmekanismen hade undgått oss, tills nu, säger Alejandro Izquierdo-López, huvudförfattare, som var baserad på ROM under detta arbete som doktorand vid University of Toronto. "Odaraia hade beskrivits vackert på 1980-talet, men med tanke på det begränsade antalet fossiler på den tiden och dess bisarra form hade två viktiga frågor förblivit obesvarade: är det verkligen ett mandibulat? Och vad livnärde den sig på?”

Med en storlek på nästan 20 cm förklarar författarna att tidiga mandibulater som Odaraia var en del av en gemenskap av stora djur som kunde ha kunnat migrera från de marina bottenlevande ekosystemen som är karakteristiska för den kambriska perioden till de övre skikten av vattenpelaren . Dessa typer av samhällen kunde ha berikat vattenpelaren och underlättat en övergång till mer komplexa ekosystem.

Foton av fossil Odaraia, ROMIP 60746. Kredit: Foto av Jean-Bernard Caron, Royal Ontario Museum

Kambriska fossiler registrerar den stora skillnaden mellan djurgrupper som har sitt ursprung för över 500 miljoner år sedan. Denna period såg utvecklingen av otaliga innovationer, såsom ögon, ben eller snäckor, och den första diversifieringen av många djurgrupper, inklusive mandibulates, en av huvudgrupperna av leddjur (djur med ledade lemmar).

Mandibulates är ett exempel på evolutionär framgång, och representerar över hälften av alla nuvarande arter på jorden. Idag finns mandibulates överallt: från havslevande krabbor till tusenfotingar som lurar i undervegetationen eller bin som flyger över ängar, men deras början var mer ödmjuk. Under den kambriska perioden var de första mandibulaten marina djur, de flesta med distinkta huvudsköldar eller ryggsköldar.