Rewolucyjne odkrycie: skamielina Yanliaomyzona rewiduje ewolucję minogów

Naukowcy z Instytutu Paleontologii i Paleoantropologii Kręgowców (IVPP) Chińskiej Akademii Nauk wraz ze współpracownikami odkryli 2 wyjątkowo rzadkie minogi kopalne z okresu jurajskiego w północnych Chinach, rewidując nasze rozumienie ewolucji minoga.

Rekonstrukcja minoga jurajskiego (ok. 160 mln lat temu) Yanliaomyzon z Yanliao Biota w północnych Chinach
Rekonstrukcja minoga jurajskiego (ok. 160 mln lat temu) Yanliaomyzon z Yanliao Biota w północnych Chinach | fot. NICE Vistudio

Cenne okazy odkryto w słynnym Lagerstätte Yanliao Biota ze skał sprzed 158–163 milionów lat. Jeden z nich, Yanliaomyzon occisor, czyli „zabójca frajer Yanliao”, ma 642 mm długości (około 25 cali) i jest największym minogiem kopalnym, jaki kiedykolwiek znaleziono. Obie skamieliny doskonale zachowały keratynowe zęby minogów. Po dokładnym zbadaniu skamieniałości naukowcy na nowo zinterpretowali ewolucję minoga, w szczególności jego aparaty żerujące, cykl życia i historyczną biogeografię.

Rewizja zrozumienia ewolucyjnego

Aparatura żerująca skamieniałości jurajskich uderzająco przypomina aparat żywego minoga kieszonkowego Geotria australis, gatunku mięsożernego. „Nasze badanie wykazało, że minogi jurajskie są najbliższymi skamieniałymi krewnymi istniejących minogów” – powiedział WU Feixiang, główny autor badania.

„Wbrew obiegowej opinii, że przodkowie współczesnych minogów żywili się krwią, nasze badanie wykazało, że te dwa minogi jurajskie z pewnością żywią się mięsem, co zapowiada zwyczaj jedzenia mięsa najnowszego wspólnego przodka współczesnych minogów” – dodał WU.

Kamienie milowe ewolucji i metodologia

W badaniu uznano także okres jurajski za przełom w historii ewolucji minoga. We wcześniejszej erze paleozoiku minogi mogły nie być drapieżne jak ich żyjący krewni. Opiera się to na uwzględnieniu karłowatych rozmiarów ciała minogów paleozoicznych i słabych, prosto zmontowanych zębów. Co więcej, większość innych współczesnych starożytnych ryb była ciężko opancerzona – z twardymi łuskami i osłonami ciała, które uniemożliwiały tym drobnym minogom przegryzienie. Jednakże wraz z licznym pojawieniem się „zaawansowanych” teleostów o przerzedzonych łuskach od wczesnej jury – zmianami, które zwiększyły dostępność pożywienia – minogi również uległy zmianie.

„Obfite pojawienie się we wczesnej jurze zaawansowanych teleostów o przerzedzonych łuskach mogło zapewnić minogom ważną szansę ewolucyjną” – stwierdził WU. „Dzięki ulepszonym strukturom żerowania minogi jurajskie i późniejsze były w stanie urosnąć na tyle, aby zaspokoić zapotrzebowanie energetyczne wynikające z ewolucji przedłużonego cyklu życiowego przerywanego etapem metamorfozy i zaangażowanego w dramatyczne zmiany środowiskowe”.

Drzewo genealogiczne skalibrowane czasowo jest podstawą narracji historii ewolucji. Wnioskowanie na temat drzewa czasu ewolucji minoga przeprowadzono w oparciu o bayesowski model datowania oparty na całkowitych dowodach.

Zęby minoga jurajskiego Yanliaomyzon (a-d, Yanliaomyzon ingensdentes, nazwa specyficzna oznacza „duże zęby”; e, f, Yanliaomyzon occisor, nazwa specyficzna oznacza „zabójca”) i żywego minoga kieszonkowego Geotria australis (g), który obecnie zamieszkuje półkule południową
Zęby minoga jurajskiego Yanliaomyzon (a-d, Yanliaomyzon ingensdentes, nazwa specyficzna oznacza „duże zęby”; e, f, Yanliaomyzon occisor, nazwa specyficzna oznacza „zabójca”) i żywego minoga kieszonkowego Geotria australis (g), który obecnie zamieszkuje półkule południową | fot. NICE Vistudio i IVPP

„W porównaniu z metodą oszczędności, wnioskowanie bayesowskie umożliwia integrowanie różnych źródeł informacji w układzie probabilistycznym, przy jednoczesnym uwzględnieniu niepewności parametrów, unikając w ten sposób oznaczeń ad hoc i częściowego wykorzystania danych” – powiedział ZHANG Chi, inny korespondent autor badania.

Implikacje biogeograficzne

Metoda ta umożliwia również wnioskowanie o obszarach geograficznych przodków minogów. Historia antytropikalnego rozmieszczenia minogów wprawiła biogeografów w zakłopotanie ze względu na niezwykle cienki zapis kopalny tej grupy. Dzięki kalibracji minogów jurajskich ustalono, że ród minoga workowatego na półkuli południowej jest najwcześniejszą rozbieżną linią wśród żywych minogów.

W badaniu oszacowano zatem, że współczesne minogi powstały na półkuli południowej w późnej kredzie. Zaprzecza to obiegowej opinii, że minogi pochodzą z półkuli północnej, gdzie żyje większość istniejących gatunków minogów.

„To odkrycie wyraźnie wskazuje, że istniejące minogi południowe zachowują morfologię żerowania, która pojawiła się już w jurze, oraz że współczesna filogeneza minoga jest obecnie zgodna z pochodzeniem z półkuli południowej, w połączeniu z przystosowaniem do diety mięsożernej” – powiedział prof. Philippe JANVIER z francuskiego Narodowego Muzeum Historii Naturalnej, współautor badania.

Chociaż w długiej historii ewolucji minogów nadal istnieją duże luki, oczekuje się, że odkrycie skamieniałości minoga jurajskiego pozwoli rozwinąć dalsze badania w przyszłości.

Odniesienie: „The rise of predation in Jurassic lampreys”, Feixiang Wu, Philippe Janvier i Chi Zhang, 31 października 2023 r., Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-023-42251-0

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: SciTechDaily