av Field Museum
Sjöborrar är trots sitt namn inte växter. De är djur som är besläktade med sjöstjärnor och sjöborrar, med långa fjäderformade armar som vilar på en stjälk som håller dem förankrade på havsbotten. Sjöliljor har funnits i minst 480 miljoner år – de utvecklades för första gången hundratals miljoner år före dinosaurierna. I nästan två århundraden har forskare funderat på hur moderna sjöliljor utvecklats från sina gamla förfäder. I en ny studie i Journal of Paleontology skriver forskarna om sjöliljorens släktträd, med hjälp av nyupptäckta fossil som hjälper till att visa hur dessa djurs armar utvecklades.
”Dessa tidiga fossil ger nya viktiga bevis som visar att det vi har trott om sjöliljorens ursprung sedan 1846 är fel”, säger Tom Guensburg, artikelns huvudförfattare och forskningsassistent vid Field Museum i Chicago. ”Det är inte ofta vi ifrågasätter idéer som är nästan tvåhundra år gamla.”
Sjöliljor är mer formellt kända som crinoider, men de har förtjänat sitt smeknamn – de ser verkligen ut som blommor som växer på havets botten. De tillbringar sina vuxna liv fast på ett ställe, med stjälkliknande stjälkar som fäster dem vid havsbotten. I toppen av dessa stjälkar finns ett kluster av armar, kanske lika stora som en handflata. Dessa armar fångar upp små plankton som flyter i vattnet, som sjöliljan sedan äter.
”Vissa människor anser faktiskt att sjöliljor och deras släktingar, fjäderstjärnorna, är de vackraste djuren. De finns i alla färger – lila, klarröda, gröna”, säger Guensburg. ”De ser ut som växter, men när man faktiskt tittar på deras kroppar finner man all den vanliga anatomin hos komplexa djur som en matsmältningskanal och ett nervsystem – de är närmare ryggradsdjur, och oss, än nästan alla andra ryggradslösa djur.”
I den nya artikeln beskriver Guensburg och hans kollegor en ny typ av fossil sjölilja som de döpt till Athenacrinus broweri, efter den grekiska gudinnan Athena. ”Athena avbildas ofta med långsträckta, nästan gängliga lemmar på gamla grekiska vaser; det här fossilets armar är också långa och tunna”, förklarar Guensburg. Och, tillägger han, ”Athena är visdomens gudinna, och detta fossil berättar något viktigt för oss om denna grupps ursprung. Detta fossil har stor betydelse.”
Denna upptäckt har varit på gång länge. År 1846 höll vetenskapsmännen på att sätta ihop echinodermernas släktträd – djur som sjöliljor, sjöstjärnor, sanddollar, sjöborrar, sjögurkor och en mängd utdöda grupper. I fossilregistret hittade de gamla djur som ser ut som moderna sjöliljor, med stjälkar som slutar i ett gäng känsliga armar, så kallade cystoider. De kom fram till att båda dessa gamla djur måste vara nära besläktade. Men med början på 1950-talet uttryckte vissa forskare tvivel om att cystoiderna hörde ihop med näckrosorna – att likheterna endast var ytliga. Ändå har bevis som användes för att hävda att crinoider och cystoider bara var avlägset besläktade kritiserats än i dag av dem som förespråkar den gamla traditionella idén om crinoidernas ursprung.
Armbrytningen hos Athenacrinus visade sig vara nyckeln till att förstå hur sjöliljor utvecklades från de tidigast kända tagghudingarna, varav en del av dessa var upp till 515 miljoner år gamla. Dessa tidigaste tagghudingar hade ännu inte armar, men de hade plattor i sina kroppar som liknade dem som finns i de tidigaste crinoidernas armar. Så vissa av plattorna i de tidigaste crinoidernas armar föregick själva armens ursprung. Dessa plattor finns ingenstans hos sjöliljor som börjar för 450 miljoner år sedan. Och även om moderna sjöliljor har andra armplattor har de vävnader som är rester som är nedärvda från detta forntida mönster. Den nya artikeln i Journal of Paleontology visar att tidiga sjöliljor från 480 miljoner år sedan är den felande länken mellan de tidigaste sjöliljeförfäderna och det vi ser hos levande crinoider.
Cystoider har däremot andra armstrukturer som, säger Guensburg, tyder på att cystoiderna inte ens hör till samma djurklass som sjöliljor. ”Dessa nya fossil ger för första gången en exakt bild av hur de tidigaste crinoidernas armar såg ut, och de skiljer sig från alla cystoider på viktiga sätt”, säger Guensburg; ”Ingen cystoid har en sådan anatomi”. Det betyder, säger Guensburg, att crinoider och cystoider är besläktade endast på den djupaste, mest primitiva nivån i tagghudingarnas historia. ”En av de mest fascinerande grenarna i livets träd, tagghudingar, behöver omorganiseras”, konstaterar han. ”Det är en stor sak.”
Och, säger han, att sätta ihop hur sjöpungar utvecklades bidrar till att bredda vår förståelse av allt liv: ”Det som skiljer människan från andra djur är att vi är nyfikna på att förstå vår plats i universum och att förstå vår plats i livets historia. Detta är en del av detta – det är det som gör livet intressant.”
Journalinformation: Journal of Paleontology
Tillhandahålls av Field Museum