Újraértelmezték a legősibb állati embriókat

2011.12.29. 16:38

Az állati evolúció hajnalának híres fosszíliáiról a legújabb vizsgálatok kimutatták, hogy mégsem embriók, inkább az állatok ősei közé tartozó egyszerű felépítésű eukarióták, amelyek éppen spóratermelés közben kövültek meg.

Valamennyi ismert életforma egysejtű ősökre vezethető vissza, a fosszilis bizonyítékok azonban az egyszerű és lágytestű felépítés, valamint a kis méret miatt nagyon ritkák és nehezen értelmezhetőek. A mintegy 570 millió éves Doushanto Formáció foszforitjai a késő-prekambrium ediacarai korszakában rakódtak le, és a foszfát képződésének köszönhetően rendkívüli fosszilizációs lehetőségek álltak fenn a képződésekor. Ennek köszönhető, hogy a dél-kínai kőzet számtalan mikroszkopikus méretű gömbölyded fosszíliát tartalmaz, melyeket eddig a legkorábbi ismert soksejtű állatok embrióiként, némelyek pedig óriási baktériumokként értelmeztek.

Egy nemzetközi kutatócsoport most 450 embrió-szerű kínai fosszíliát tanulmányozott Svájcban, röntgensugaras mikrotomográffal. A módszer segítségével a kapott metszetek alapján mikrométeres pontosságú háromdimenziós rekonstrukciókat tudtak készíteni a gömbök belső szerkezetéről. Tizennégy példány esetében el tudták különíteni a sejteken belül a sejtmagot is, amelyek megjelenése következetes és ismétlődő, így egyértelműen bizonyítja a gömbszerű maradványok biológiai eredetét. Többnyire csak egy sejtmag fordul elő sejtenként, mindig ugyanott helyezkedik el, gömb alakú, a sejthez viszonyított térfogataránya megegyezik az eukariótákra jellemző értékkel. Egy példánynál két megnyúlt, egy másiknál pedig súlyzó alakú sejtmagot találtak, ami azt sugallja, hogy ezek osztódás közben fosszilizálódtak.

Forrás: Svéd Természettudományi Múzeum
Az 570 millió éves fosszília (szürke színnel, középen) nem nagyobb egy homokszemnél, de a röntgensugaras mikrotomográf jól láthatóan kimutatta a sejteket és a sejtmagokat (utóbbiak sárga színnel). A maradványok állati embriókra hasonlítanak, de a legújabb vizsgálatok szerint inkább olyan egysejtű szervezetről van szó, amely a spóratermelés folyamata közben fosszilizálódott. A háttérben a foszforitos kőzetben található többi maradvány látható. Valamennyi kerekded szemcse egy-egy ősmaradvány

Már korábban is megkérdőjelezte a gömböcskék állati embrióként történő értelmezését, hogy nem észleltek szöveti differenciációt a maradványoknál, és nem találtak fiatal vagy felnőtt állatokat a kérdéses kőzetben, a kiváló megtartási lehetőségek ellenére sem. A Science tudományos folyóiratban ismertetett új vizsgálatok szintén olyan belső felépítést és olyan fejlődési szakaszokat tártak fel, amelyek kizárják az állati eredetet, és inkább spórakibocsátásra engednek következtetni.

 


A homokszemcse méretű prekambriumi maradványban a röntgensugaras mikrotomográf kimutatta a sejteket és a sajtmagokat (lila). Bár a maradványok állati embrióra hasonlítanak, a legújabb vizsgálatok szerint spóratermelő egysejtű szervezetek lehettek

A különböző növekedési szakaszban lévő példányok alapján a kutatók az amőba-szerű élőlények életciklusát is fel tudták vázolni. Ennek során először az anyasejtek megnövekednek, anélkül, hogy a sejtek száma növekedne, majd betokozódnak egy többrétegű burokba. Ezután elkezdődik a sejtosztódás (anélkül, hogy a sejt térfogata növekedne), majd a külső fal megnyílásával a spóra-szerű gömböcskék kijutnak a szabadba, lehetővé téve a ciklus újraindulását. Ez a kifejlődési sorozat nem jellemző sem az állatokra, sem a baktériumokra.

A ma élő, parazita életmódot folytató Mesomycetozoeáknak viszont hasonló életciklusuk van. Ez egy kis csoportja az egysejtűeknek, melynek képviselői halak és egyéb állatok parazitáiként ismertek. Az aszexuális szaporodást biztosító endospórák a különböző érettségi foknak megfelelően zonálisan helyezkednek el a tokon belül, úgy hogy a kiszabadulásra kész spórák vannak legkívül. Ehhez hasonló elrendeződést tapasztaltak a prekambriumi fosszíliák esetében is.

Forrás: Svéd Természettudományi Múzeum
A korai kifejlődési szakaszban (balra) az 570 millió éves maradványok gömbölyded állati embrióra hasonlítanak. Az ábrán lila színnel jelölték a sejtmagokat. A későbbi fejlődési szakaszban (jobbra) látható a spóratermelés pillanata

A rendelkezésre álló kevés morfológiai és anatómiai jelleg alapján azonban teljes bizonyossággal még nem lehet a kínai fosszíliákat a Mesomycetozoeák közé sorolni. A legősibb soksejtű állatok embrióinak gondolt maradványok azonban nagy valószínűséggel nem állatok, hanem egyszerű felépítésű eukarióták, amelyek az egysejtűek és az állatok ősei közé tartozhattak.

KAPCSOLÓDÓ CIKK