การค้นพบทางบรรพชีวินวิทยาในโมร็อกโกได้ให้เบาะแสโดยตรงว่า ความสมมาตรของปลาดาวการจัดโครงสร้างร่างกายด้วยรังสีห้าชนิดที่ทำให้พวกมันโดดเด่นในอาณาจักรสัตว์ ชิ้นส่วนสำคัญคือเอไคโนเดิร์มยุคแคมเบรียน ซึ่งบันทึกรายละเอียดที่ไม่ธรรมดาของการเปลี่ยนผ่านจาก ร่างกายสองข้าง มุ่งสู่สถาปัตยกรรมห้ารัศมี
ตัวเอกของการศึกษานี้คือ แอตลาสซิสติส อะแคนธาฟอสซิลอายุประมาณ 510 ล้านปีที่ค้นพบในแอนตี้แอตลาสของโมร็อกโก และได้รับการวิเคราะห์โดยทีมนานาชาติซึ่งนำโดย IGME-CSICงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Current Biology แสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตชนิดนี้รวมลักษณะสองด้านเข้ากับลักษณะที่คาดการณ์ไว้ ความสมมาตรรัศมีห้ารัศมี ของเอไคโนเดิร์มสมัยใหม่
การค้นพบที่จัดลำดับต้นกำเนิดของสมมาตรดวงดาวใหม่
ในสัตว์จำพวกอีไคโนเดิร์มในปัจจุบัน เช่น ปลาดาว สมมาตรรัศมีห้าแฉก มันจะครอบงำระยะตัวเต็มวัย แม้ว่าตัวอ่อนของมันจะมีลักษณะสองข้างก็ตาม แอตลาสซิสติส อะแคนธา ทำลายแผนการนี้เพราะรักษาความเป็นทวิภาคีไว้ได้เมื่อถึงวัยอันควร ในขณะที่แสดงโครงสร้างที่ชี้ไปที่การเปลี่ยนผ่านไปสู่แผนผังร่างกายแบบรัศมี ซึ่งทำให้เป็น การเชื่อมโยงเชิงวิวัฒนาการ สำคัญ
เพื่อทำความเข้าใจความแตกต่างนั้น ควรจำไว้ว่า สมมาตรเพนทาเมอร์ แบ่งร่างกายออกเป็นห้าส่วนเท่าๆ กัน ซึ่งเห็นได้ชัดในปลาดาว การจัดกลุ่มแบบนี้ไม่ได้จำกัดอยู่แค่พวกมันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเม่นทะเล ไครนอยด์ และโฮโลทูเรียน ซึ่งล้วนเป็นสมาชิกของกลุ่ม ไคโนเดิร์ม, ไม่เหมือนกับ ไนเดเรียนที่มีสมมาตรแบบรัศมี.
Atlascystis acantha เปิดเผยอะไรและเหตุใดจึงสำคัญ
การศึกษานี้ระบุ แอตลาสซิสติส อะแคนธา เป็นอีไคโนเดิร์มที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่รู้จัก สมมาตรทวิภาคีในระยะผู้ใหญ่ และบันทึกไว้ในขั้นตอนการพัฒนาที่แตกต่างกัน กายวิภาคของมันผสมผสานลักษณะดั้งเดิมเข้ากับองค์ประกอบที่เป็นลักษณะเฉพาะของรูปทรงรัศมี ทำให้เป็นจุดกึ่งกลางสำคัญสำหรับการสร้างใหม่ การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยา.
ในบรรดาองค์ประกอบเหล่านี้ มีองค์ประกอบที่โดดเด่นดังต่อไปนี้: รถพยาบาลท่อที่เชื่อมโยงกับระบบหลอดเลือดน้ำ ซึ่งเอไคโนเดิร์มในปัจจุบันเคลื่อนที่ กินอาหาร และยึดติดกับพื้นผิว การมีแอมบูลาคราในรูปแบบสองข้างแบบโบราณเช่นนี้ ช่วยเชื่อมโยงเอไคโนเดิร์มรุ่นแรกกับพวกมันโดยตรง ลูกหลานยุคใหม่.
จากระนาบทวิภาคีสู่ห้ารังสี: บทบาทของแอมบูลาครา
กุญแจสำคัญของวิวัฒนาการอยู่ที่วิธีการจัดระเบียบและขยายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต รถพยาบาล เมื่อเวลาผ่านไป หลักฐานบ่งชี้เส้นทางที่การทำซ้ำและการกำหนดค่าใหม่ของโครงสร้างเหล่านี้ส่งผลให้เกิดลักษณะสมมาตรห้าก้านของ ดาวทะเล.
- รูปแบบที่เก่าแก่ที่สุดแสดง รถพยาบาลสองคัน, รูปแบบทวิภาคีแบบเรียบง่าย
- ในบางสายตระกูล ลดลงเหลือหนึ่งตามด้วยการทำซ้ำเพิ่มเติมต่อไป
- การทำซ้ำแบบต่อเนื่องนำไปสู่ สาม และในที่สุดก็ถึง ห้าซี่, การสร้างสถาปัตยกรรมแบบห้ารัศมี
แผนการเดินทางนี้จะอธิบายว่าเหตุใดเอไคโนเดิร์มในปัจจุบันถึงแม้จะมีความสมมาตรแบบรัศมีที่ชัดเจน แต่ก็ยังคงรักษารอยประทับแบบทวิภาคีไว้ในการพัฒนา และเหตุใด ความรับผิดทางอาญา กลายมาเป็นโซลูชั่นที่มั่นคงในกลุ่ม
ศึกษาฟอสซิลที่ไหนและอย่างไร
ตัวอย่างมาจากแหล่งฝากของ แคมเบรียนตอนล่าง ในแอนตี้แอตลาส (โมร็อกโก) ซึ่งเป็นภูมิภาคที่โดดเด่นสำหรับการสำรวจความหลากหลายของสัตว์ในยุคแรกเริ่ม บริบททางธรณีวิทยานี้ให้กรอบเวลาประมาณ 510 ล้านปี, กุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจการเกิดขึ้นของแผนผังร่างกายใหม่
ทีมงานได้สมัคร รังสีซินโครตรอน เพื่อให้ได้โครงสร้างสามมิติความละเอียดสูงโดยไม่จำเป็นต้องเตรียมการเชิงกล จึงหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงของวัสดุ เทคนิคนี้ทำให้สามารถสังเกตรายละเอียดภายในและภายนอกได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเผยให้เห็นโครงสร้างการจัดวางของวัสดุ สิ่งมีชีวิตที่กลายเป็นฟอสซิล.
นัยยะต่อการทำความเข้าใจปลาดาวในยุคปัจจุบัน
โดยการบันทึกระยะกลางระหว่างความเป็นทวิภาคีของบรรพบุรุษและ สมมาตรรัศมีห้าแฉกงานวิจัยนี้เติมเต็มช่องว่างในบันทึกฟอสซิลและนำเสนอพื้นฐานทางกายวิภาคสำหรับการตีความว่าทำไมปลาดาวจึงมีแขนห้าแขน ลิงก์ที่ให้ไว้โดย รถพยาบาล เชื่อมโยงความหลากหลายในช่วงแรกของเอไคโนเดิร์มกับความสำเร็จอันน่าทึ่งในเวลาต่อมา
การผสมผสานระหว่างฟอสซิลสำคัญ บริบททางธรณีวิทยาที่แม่นยำ และเทคนิคการถ่ายภาพขั้นสูง ช่วยให้สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงของ ระนาบลำตัวสองข้าง ไปยังรัศมีอีกอันหนึ่ง ซึ่งให้แสงสว่างใหม่เกี่ยวกับความสมมาตรที่เป็นลักษณะเฉพาะของ ดาวทะเล และญาติสนิทของพวกเขา
