Kimberella

†  Kimberella
vědecká klasifikace
Doména:eukaryotaKrálovství:ZvířataPodříše:EumetazoiŽádná hodnost:Oboustranně symetrickéTyp:incertae sedisRod:†  Kimberella
Mezinárodní vědecký název
Kimberella Wade , 1972 [1]
Druhy

† Kimberella quadrata
(Glaessner et Wade, 1966) [2]

synonyma:
  • Kimberia quadrata
    Glaessner et Wade, 1966     [2]

Kimberella [3] [4] ( lat.  Kimberella ) je rod fosilních bilaterálně symetrických organismů ediakarské bioty . Stejně jako měkkýši se živili mikroorganismy, které byly seškrábány z povrchu, nicméně příbuznost s moderními měkkýši je diskutabilní.

První otisky byly nalezeny v Ediakarském pohoří ( Jižní Austrálie ), další výzkum se však zaměřuje především na četné nálezy na pobřeží Bílého moře ( Rusko ) datované před 558-555 miliony let [5] . Stejně jako u mnoha jiných organismů z tohoto období se o Kimberelliných evolučních vztazích vedou vášnivé diskuse. Zpočátku byla Kimberella považována za medúzu, ale v roce 1997 byly škrábance na substrátu spojené s nálezy fosílií Kimberella interpretovány jako značky raduly , což znamená, že tento organismus byl měkkýš. Přestože někteří badatelé s tímto výkladem nesouhlasí, příslušnost Kimberelly k bilaterálním organismům je dnes již všeobecně uznávána.

Klasifikace Kimberella je důležitá z hlediska vysvětlení kambrické exploze : pokud to byli měkkýši nebo alespoň protostomy , pak se evoluční linie protostomů a deuterostomů rozcházely dlouho před obdobím kambria . I kdyby se nejednalo o měkkýše, ale o bilaterální organismy, znamená to, že k rozdělení zvířat do typů došlo v prekambriu.

Etymologie

Rod je pojmenován po Johnu Kimberovi , studentovi  , učiteli a sběrateli zkamenělin, který zemřel na expedici do střední Austrálie v roce 1964. Rod dostal původně jméno Kimberia [2] . N. Ladbrook ( eng. Dr. NH Ludbrook ) si však všiml, že jméno Kimberia již dali Cotton and Woods ( eng. Cotton, Woods ) jednomu z podrodů želv. Nové jméno Kimberella navrhla Mary Wadeová v roce 1972 [1] .   

Nálezy

Fosilie kimberely byly nalezeny v Ediacare ( Jižní Austrálie ) [6] a v souvrství Ust-Pinega na pobřeží Bílého moře . Ediakarská ložiska Bílého moře jsou datována na 555,3 ± 0,3 a 558 Ma pomocí radioizotopové metody uran-olovo na zirkonech ze dvou vrstev sopečného popela, mezi nimiž byly nalezeny zbytky kimberely [7] . Nad i pod zmíněnými vulkanickými vrstvami jsou známy i fosilie kimberel [5] . Australské fosilie nejsou tak přesně datovány.

Popis

Více než 1000 exemplářů bylo nalezeno na pobřeží Bílého moře na podrážce jemnozrnného pískovce v různých fázích životního cyklu [5] [10] . Velké množství vzorků, malá zrnitost sedimentárních hornin a široká škála okolností, za kterých se ochrana konala, poskytly podrobné informace o tvaru, vnitřní anatomii, způsobu pohybu a krmení kimberelly [5] .

Všechny fosilie mají oválný tvar. Protáhlé vzorky naznačují, že organismus by mohl být natažen a stlačen v podélném směru [10] . Jediný typ symetrie pozorovaný u nálezů z Bílého moře je bilaterální; není tam žádná známka radiální symetrie nalezené v cnidarians , včetně medúz , sasanky a hydroids . Australské fosílie byly původně klasifikovány jako medúzy, což však bylo v rozporu s bilaterální symetrií fosilií. Fosilie Bílého moře ukazují, že Kimberella je zástupcem bentosu [8] .

Kimberella měla hřbetní kryt popsaný jako „nemineralizovaná skořápka“. U velkých jedinců dosahoval 15 cm na délku, 5-7 cm na šířku a 3-4 cm na výšku [11] ; nejmenší nálezy byly dlouhé 2–3 cm [5] . Skořápka byla hustá, ale pružná; hustota skořápky rostla s velikostí jedince; mineralizace zjevně chyběla [5] . Deformace pozorovaná u protáhlých a složených vzorků svědčí o pružnosti skořepiny; je možné, že skořápka zahrnovala několik rozptýlených mineralizovaných útvarů ( sklerity ) [10] . Na vrcholu ulity byla struktura ve tvaru čepice, která tvořila přední část těla [8] [11] . U některých exemplářů je vnitřní povrch skořápky pruhovaný podélnými pruhy, které by mohly být použity pro úpon svalů [5] . Svaly mohly být připojeny k podobným pásům na okrajích skořepiny, vtahující nohu do ulity [5] .

Osová rovina organismu je označena malým hřebenem. Tělo nemá žádnou viditelnou segmentaci , jsou však pozorovány opakující se moduly. Každý modul zahrnuje dobře vyvinuté dorzo-ventrální svaly vycházející z horní části široké svalové nohy a menší příčné ventrální svaly ve spodní části těla. Kombinace kontrakcí těchto svalů umožnila kimberelle pohybovat se vlnivými pohyby nohou [8] [11] .

Tělo bylo lemováno nařasenými třásněmi, které mohly fungovat jako dýchací orgán, podobně jako vnější žábry. Velká plocha těchto orgánů naznačuje jejich neefektivnost nebo nepřítomnost predátorů. Hlavní funkcí skořepiny bylo uchycení vnitřních svalů [11] .

Paleoekologie

Kimberella žila v klidné, dobře provzdušněné mělké vodě (až 10 m hluboké), plazila se po dně pokrytém fotosyntetickými organismy a mikrobiálními rohožemi [5] . Nálezy kimberely jsou často doprovázeny fosiliemi yorgia , dikinsonie , tribrachidie a charniodisks [5] .

Kimberella se pravděpodobně pásla na mikrobiálních podložkách, ale její příslušnost ke specializovaným predátorům nebyla definitivně prokázána [5] . V procesu jedení se kimberella přesunula „zády dopředu“ a částečně zničila stopu, kterou zanechala [5] . Často se nacházejí stopy rýh, které se vějířovitě rozprostírají od „hlavové“ části těla. Zdá se, že tvor, když zůstal na místě, nabral povrch mikrobiálních podložek pomocí speciálních orgánů pravidelně umístěných v hlavě, podmíněně nazývaných „zuby“ [10] .

Při absenci důkazů o opaku se předpokládá, že se Kimberella rozmnožovala sexuálně [5] .

Bylo zjištěno několik případů, kdy kimberella spadla do rychlých proudů vody nasycené pískem. V tomto případě zastrčila měkké části těla pod tvrdou skořápku. Zřejmě se nemohla pohybovat dostatečně rychle, aby se vyhnula proudu [5] . Některé organismy pohřbené pod vrstvou písku přežily a pokusily se dostat na povrch a prorazily díry značné délky. Byly nalezeny stopy neúspěšných pokusů dostat se na povrch, kdy na konci několika centimetrů dlouhých děr byla nalezena těla nedospělých jedinců [5] .

Fosílie

Fosilie kimberel se obvykle nacházejí v jílových nánosech pod vrstvou pískovce [10] . Všechny fosilie jsou prohlubně, což naznačuje, že navzdory nedostatku mineralizace byl organismus dostatečně tuhý, aby odolal tlaku sedimentárních vrstev. Jak se měkké tkáně rozkládaly, bahno proniklo pod tvrdou skořápku a zachovalo si tvar organismu [5] .

Bezpečnost většiny exemplářů byla zajištěna rychlým nahromaděním usazenin, které pokrývaly tělo z mořské vody. Produkty rozpadu měkkých tkání by mohly mineralizovat nadložní sedimenty a zvyšovat jejich pevnost [5] . Bylo navrženo, že hlen vylučovaný tělem přispěl k uchování fosílií [5] , ale experimenty ukázaly, že hlen se rozpadá příliš snadno na to, aby hrál nějakou významnou roli při tvrdnutí sedimentu [12] .

Systematika

Všechny dosud nalezené fosilie kimberely jsou přiřazeny ke stejnému druhu, K. quadrata . První jedinec byl objeven v Austrálii v roce 1959 a původně byl klasifikován jako medúza ( Martin Glessnera Mary Wade , 1966) [2] , poté jako medúza krabicová (M. Wade v roce 1972) [13] . Četné pozůstatky těchto organismů, nalezené na pobřeží Bílého moře, však donutily tyto názory změnit [5] . M. Fedonkin a B. Wagoner (Benjamin M. Wagoner) v roce 1997 [8] zjistili, že Kimberella byla nejdříve známým triploblastickým bilaterálním organismem [14] .

Dosud nebyla u Kimberelly nalezena radula , což je charakteristický znak všech měkkýšů kromě mlžů . Vzhledem k tomu, že radula je ve fosiliích dochována velmi špatně, neznamená to, že ji Kimberella neměla. Skály v bezprostřední blízkosti nalezených fosilií kimberel často vykazují charakteristické stopy, které na mikrobiálních podložkách zanechali měkkýši radula. Tyto stopy, nazývané Radulichnus , jsou považovány za nepřímý důkaz přítomnosti raduly v Kimberelle. V kombinaci s jednochlopňovou schránkou to naznačuje, že Kimberella patřila k měkkýšům nebo taxonomickým skupinám jim velmi blízkým [8] . V letech 2001 a 2007 M. Fedonkin navrhl, aby Kimberella jedla pomocí zatahovací nálevky s háčkovitými úchopy na konci [11] , která se velmi liší od typických potravních orgánů měkkýšů, ale neodmítá Kimberellinu příslušnost k blízkým příbuzným. měkkýšů [15] .

Skeptici se domnívají, že dostupné důkazy nestačí k závěru, že Kimberella patří k měkkýšům nebo příbuzné skupině [7] , a dokonce zpochybňují její bilateralitu [16] . N. Butterfield (Nicholas J. Butterfield) se domnívá, že stopy typu Radulichnus patří k Kimberelle , není pádným argumentem, protože mnoho dalších skupin organismů má orgány, které zanechávají podobné stopy [16] [17] . Existuje také názor, že tvar stop Radulichnus je neslučitelný s radulou a absence této synapomorfie , navzdory podobnosti tvaru těla, činí Kimberellu nad rámec měkkýšového typu [10] .

Teoretický význam

Termín " kambrická exploze " se vztahuje k rychlému nárůstu složitosti struktury těla zvířat, pozorovanému na počátku kambrického období mezi 543 a 518 miliony let [18] . Některé kambrické fosilie byly známy již v polovině 19. století a Charles Darwin považoval náhlý výskyt téměř všech v současnosti existujících typů organismů za jeden z argumentů proti své teorii [19] .

Většina zvířat poměrně složité struktury (převyšující medúzy a další cnidarians ve složitosti ) byla rozdělena do dvou velkých skupin: protostomy a deuterostomy [14] . Podobnost kimberely s měkkýši umožňuje připisovat ji prvokům [8] [11] . Pokud je to pravda, pak se linie protostomů a deuterostomů rozcházely před objevením Kimberelly, tedy před více než 558 miliony let a mnohem dříve než v období kambria. I když Kimberella nepatří mezi prvoky, je zařazena do většího taxonu Bilaterians [14] [16] . Protože fosilie docela moderně vypadajících cnidarians byly nalezeny ve formaci Doushanto , cnidarians a bilaterals se rozcházeli nejpozději před 580 miliony let [14] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 Wade, M. Hydrozoa a Scyphozoa a další medusoidi z prekambrické fauny Ediacara, Jižní  Austrálie //  Paleontologie : deník. - 1972. - Sv. 15 . - str. 197-225 . Archivováno z originálu 9. dubna 2011. Archivovaná kopie (nedostupný odkaz) . Získáno 5. prosince 2011. Archivováno z originálu dne 9. dubna 2011. 
  2. ↑ 1 2 3 4 Glaessner MF, Wade M. Pozdní prekambrické fosilie z Ediacary, Jižní  Austrálie //  Paleontologie : deník. - 1966. - Sv. 9 , č. 4 . — S. 599 .
  3. ↑ Ivantsov A. Yu., Leonov M. V. Otisky vendských zvířat - unikátní paleontologické objekty Archangelské oblasti. - Archangelsk: Ředitelství chráněných oblastí, 2008. - S. 64-65. — 96 str.
  4. ↑ Malakhovskaya Ya. E., Ivantsov A. Yu. Vendští obyvatelé Země. - Archangelsk: Nakladatelství PIN RAN, 2003. - S. 39-41. — 48 s.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Fedonkin, MA; Simonetta, A; Ivantsov, AY Nová data o Kimberelle , vendianském měkkýšovitém organismu (oblast Bílého moře, Rusko): paleoekologické a evoluční důsledky . - In: Vzestup a pád ediakarské Bioty : [ eng. ]  / Vickers-Rich, Patricia; Komarower, Patricia // Geologická společnost. — Londýn, 2007. — Sv. 286. - S. 157-179. - (Zvláštní publikace). — ISBN 9781862392335 . - doi : 10.1144/SP286.12 .
  6. ↑ Glaessner, M. a Daily, B. Geologie a fauna pozdního prekambria z fosilní rezervace Ediacara  //  ​​Records of the South Australian Museum: journal. - 1959. - Sv. 13 . - S. 369-401 . Archivováno z originálu 29. září 2007.
  7. ↑ 12 Martin , MW; Grazhdankin, DV; Bowring, S.A.; Evans, táta; Fedonkin, M. A.; Kirschvink, JL Age of Neoproterozoic Bilaterian Body and Trace Fosils, White Sea, Russia: Implications for Metazoan Evolution  (anglicky)  // Science : journal. - 2000. - 5. května ( roč. 288 , č. 5467 ). - S. 841-845 . - doi : 10.1126/science.288.5467.841 . — PMID 10797002 .
  8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Fedonkin MA, Wagoner BM Pozdně prekambrická fosilie Kimberella je dvouvrstvý organismus podobný  měkkýšům //  Nature : journal. - 1997. - Sv. 388 , č.p. 6645 . - S. 868-871 . - doi : 10.1038/42242 . — .
  9. ↑ RJF Jenkins. Funkční a ekologické aspekty ediakarských společenstev // Původ a raná evoluce Metazoa  (anglicky) / Lipps, J., and Signor, PW. - New York: Springer, 1992. - S. 131-176. — ISBN 0306440679 .
  10. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Ivancov, A. Yu. A New Reconstruction of Kimberella , a Problematic Vendian Metazoan  (anglicky)  // Paleontological Journal  : journal. - Nauka , 2009. - Sv. 43 , č. 6 . - S. 601-611 . - doi : 10.1134/S003103010906001X .  (nedostupný odkaz)
  11. ↑ 1 2 3 4 5 6 Fedonkin, MA, Simonetta, A. a Ivantsov, AY Nová data o Kimberelle, vendianském měkkýšovitém organismu (oblast Bílého moře, Rusko): paleoekologické a evoluční důsledky  //  Geological Society , London, Special Publikace: časopis. - 2007. - Sv. 286 . - S. 157-179 . - doi : 10.1144/SP286.12 . Archivováno z originálu 21. července 2008.
  12. ↑ Getty, PR Producing And Preserving Climactichnits  (nespecifikováno)  // Geological Society of America Abstrakty s programy. - 2006. - T. 38 , č. 7 . - S. 475 . Archivováno z originálu 11. února 2012.
  13. ↑ Wade, M. Hydrozoa a Scyphozoa a další medusoidi z prekambrické fauny Ediacara, Jižní  Austrálie //  Paleontologie : deník. - 1972. - Sv. 15 . - str. 197-225 .
  14. ↑ 1 2 3 4 Erwin, Douglas H.; Eric H. Davidson. Poslední společný bilateriánský předek  (neopr.)  // Vývoj. - 2002. - 1. července ( roč. 129 , č. 13 ). - S. 3021-3032 . — PMID 12070079 .
  15. ↑ Andrey Yu. Ivancov. Paleontologické důkazy o předpokládaném prekambrickém výskytu měkkýšů  //  Paleontological Journal  : journal. - Nauka , 2010. - Sv. 40 , č. 12 . - S. 1552-1559 . - doi : 10.1134/S0031030110120105 .  (nedostupný odkaz)
  16. ↑ 1 2 3 Butterfield, NJ Zaháknutí některých "červů" kmenové skupiny: fosilní lophotrochozoáni v Burgess Shale  //  Bioessays: journal. - 2006. - Sv. 28 , č. 12 . - S. 1161-1166 . doi : 10.1002 / bies.20507 . — PMID 17120226 .
  17. ↑ Butterfield, NJ Radula z raného kambria  //  Journal of Paleontology. — Paleontologická společnost, 2008. - Sv. 82 , č. 3 . - str. 543-554 . - doi : 10.1666/07-066.1 .
  18. ↑ Cowen, R. Dějiny života  . — 3. - Blackwell Science , 2000. - S.  63 . — ISBN 0-632-04444-6 .
  19. ↑ Charles Darwin . O původu druhů přirozeným výběrem  . - Murray, Londýn, Spojené království, 1859. - S. 315-316.

Odkazy