Een vreemd zacht schepsel dat ruim een half miljard jaar geleden in zee ronddobberde lijkt het vroegste voorbeeld te zijn dat we hebben van een gewerveld dier. Dit concludeert een nieuwe studie in het tijdschrift Science.
Een gewervelde heeft een ruggengraat. Dat geldt voor vissen, vogels, reptielen, amfibieën en zoogdieren – en dus ook voor mensen. Een voorbeeld van ongewervelden zijn insecten.
Het waterwezen wordt yunnanozoan genoemd, naar de provincie Yunnan in China, waar veel fossielen gevonden zijn.
Het wezen dreef rond in zee tijdens het vroege cambrium, zo’n 518 miljoen jaar geleden.
In die periode, ook bekend als de Cambrische explosie, ontstond een groot aantal meercellige organismen, en het leven op aarde explodeerde in veelzijdigheid.
Plaats in stamboom is een raadsel
Het was voor wetenschappers moeilijk om de oorsprong van gewervelde dieren terug te voeren tot het begin van het leven op onze planeet.
Vaak zijn er van prehistorische dieren met een harde schaal veel fossielen, maar van weke dieren zoals de yunnanozoan blijft weinig bewaard.
Daarom vroegen paleontologen zich lange tijd af waar dit wezen in de evolutionaire stamboom hoort.
De studie van 127 recent verzamelde yunnanozoanfossielen uit schalies in de Chinese Maotianshan-afzettingen heeft het mysterie echter ontrafeld.
127 nieuwe fossiele vondsten van de yunnanozoan in schalie in Chinese Maotianshan-afzettingen vormen een schakel naar de huidige gewervelde dieren.
Kraakbeen gaf het antwoord
Met nieuwe scan-, röntgen- en karteringstechnieken wisten de onderzoekers details over de anatomie van de yunnanozoan te achterhalen.
Een uniek kenmerk van de yunnanozoan is de ontwikkeling van de faryngeale boog, een structuur die je vindt bij huidige gewervelde dieren in een vroeg embryonaal stadium.
Het is de voorloper van verschillende delen van het gezicht, de kaak en de hals, zoals spieren, botten en bindweefsel bij gewervelde dieren.
Volgens paleontologen hebben de faryngeale bogen bijgedragen tot de ontwikkeling van de kaken en hersenen van moderne gewervelde dieren als de mens.
Bij de yunnanozoan is de faryngeale boog uitgegroeid tot een ongelede kraakbeenstaaf die door het bovenste deel van het lichaam naar beneden gaat.
Langs de buik zijn zeven bogen afgetakt, waardoor een korfvormig skelet is ontstaan dat je vindt bij huidige kaakloze vissen als lampreien en slijmprikken.
Door de structuren met geavanceerde microscopen te onderzoeken, ontdekten de onderzoekers dat dit kraakbeen bijeengehouden werd door microfibrillen: harde, tussenliggende filamenten.
De yunnanozoan is niet alleen de voorouder van huidige zoogdieren als mensen en honden. Ook kaakloze vissen als de lamprei (l) en de slijmprik (r), die beide tot de primitiefste meercellige wezens op aarde gerekend worden, hebben kenmerken gemeen met dit 518 miljoen jaar oude zeewezen.
Belangrijk stukje in de evolutiepuzzel
Deze hele structuur van faryngeale bogen, vertakkingen en microfibrillen in het kraakbeen komt veel voor bij huidige gewervelde dieren.
Paleontologen hebben lang gezocht naar een stukje in de grote fossielenpuzzel om de evolutie van ongewervelden tot gewervelden te verklaren. De yunnanozoan blijkt dat stukje te zijn.
De yunnanozoan, een verre en vreemde verwant aan onze stamboom, kan nieuw licht werpen op de evolutie van de gewervelde dieren en onze vroegste voorouders.
De onderzoekers concluderen dat er niet zomaar een rechte lijn loopt van de yunnanozoan naar huidge gewervelde dieren, en dat er nog wat evolutionaire schakels ontbreken.