Bizar behåret ’storetå’ afslører forfaderen til alle bløddyr
Et 480 millioner år gammelt fossil fra Marokko afslører det hidtil bedste bud på, hvordan bløddyrenes fælles forfader så ud. Fundet giver indsigt i evolutionen af den kropsform, som førte til en af nutidens mest diverse dyrerækker, herunder muslinger og blæksprutter.
mollusk_calvapilosa_kroegeri fossil marokko bløddyr forfader evolution

Rekonstruktion af det nye fossil, Calvapilosa. Den pigklædte, flade, store 'tå' eller 'dørmåtte' har formentlig krøbet omkring på havbunden i et iskoldt hav ved Sydpolen. Piggene mindede lidt om søpindsvins og beskyttede den mod fjender, ligesom den hårde mørke panser plade på hovedet. (Illustration: Vinther/ Nature. Model af Esben Horn)

En dansk forsker har været med til at knække en gammel gåde om bløddyrenes oprindelse. Han kan nu fremvise det hidtil bedste bud på, hvordan forfaderen til alt mellem kæmpeblæksprutter, snegle, muslinger og skallus (små, langstrakte havdyr med skalplader på oversiden) så ud.

»Her er vores dejlige mollusk (bløddyr, red.),« siger palæontologen bag det nye fund, Jakob Vinther ved Bristol University, England, mens han holder en model af dyret frem og peger på de vigtige karaktertræk, som har fået brikkerne til at falde på plads.

Historien kort
  • Utroligt velbevaret 480 millioner år gammelt fossil fra Marokko løser gåde om bløddyrenes oprindelse.
  • Oprindelsen har været meget omdiskuteret, fordi bløddyr opstod meget hurtigt og er en af de dyrerækker, der favner flest kropsformer.
  • Fossilet viser, at blæksprutter, snegle, muslinger og skallus er udviklet fra en flad, lille orm, klædt med pigge, med en raspetunge og en 'panserplade' på hovedet. 

»Der er raspetungen, den smukke molluskfod og gællerne inde i kappehulen. Den er dækket af skæl eller pigge og har en plade på hovedet. Det var sådan en fladtrykt orm.«

Det lille dyr, som for den uindviede mere ligner en behåret storetå, levede for 480 millioner år siden, kort efter den kambriske eksplosion, hvor de fleste nuværende dyrerækker opstod.

Bløddyrenes oprindelse har længe været svær at knække, fordi de opstod i løbet af meget kort tid og i dag er en af de rigeste dyrerækker med størst variation i kropsformer, lige fra oceanernes kæmpeblæksprutter til de muslinger og snegle, som vi spiser.

»Det er fantastisk at se, hvordan selv de mest mystiske fossiler ved hjælp af hårdt palæontologisk detektivarbejde kan placeres ind i livets stamtræ og pludselig er med til at give en helt ny forståelse for, hvordan den tidligste udvikling af de moderne dyregrupper har foregået,« siger palæontolog og museumsinspektør Jesper Milán ved GeoMuseum Faxe, som ikke selv har deltaget i studiet.

Studiet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature.

Dyreriget fra langsom start til eksplosion

Tilbage i livets historie blev dyreriget antændt med en meget lang lunte.

DNA-studier peger på, at de tidligste dyr udvikledes for mere end 750 millioner år siden, men i de første par hundrede millioner år gjorde dyrene ikke meget væsen af sig, men var primitive havsvampe og lignende væsner, fæstnet til bunden. Dyrene efterlod sig knap nok et aftryk i fossilrækken.

Men så i Kambrium for cirka 541 millioner år siden nåede lunten et evolutionært krudtkammer og eksploderede i et væld af former over de næste 20-25 millioner år (et evolutionært blink med øjet).

mollusk_calvapilosa_kroegeri fossil marokko bløddyr forfader evolution

Det komplette 1,5 cm lange fossil ved siden af en tegning. De blå streger i to linjer ved siden af hinanden er tænderne på den raspetunge, der afslører, at det er et bløddyr. (Foto: Vinther et al./ Nature)

Tidlige fossiler har været svære at placere

De fleste af nutidens dyrerækker kan føres tilbage til den kambriske eksplosion, inklusiv bløddyrene og vores egen art (chordata - rygstrengsdyr). Men blandt de forstenede dyr ses også mange meget sære og bizarre former, som længe har voldt palæontologerne kvaler.

Det skyldes dels, at det enorme tidspænd gør det utroligt vanskeligt at sætte de sære kambriske dyr ind i udviklingshistorien. Mange fossiler er så tidlige, at de knap har udviklet de karaktertræk, som nutidens grupper har, og omvendt har fossilerne træk, som for længst er forsvundet eller blevet til noget helt tredje.

Men det skyldes også, at der længe kun var ét sted i verden, det berømte Burgess Shale i Canada, hvor de bizarre fossiler fra Kambrium blev fundet, fordi forholdene der er så exceptionelt gode, at man kan se aftryk af bløddelene i de bevarede fossiler.

Siden 1980'erne har Burgess Shale dog fået selskab af Sirius Passet i Grønland og Chengjiang i Kina, og de seneste årtier har mange af de bizarre fossiler fundet en plads i livets træ.

mollusk_calvapilosa_kroegeri fossil marokko bløddyr forfader evolution

Nærbilleder af fossilernes raspetunger. Nutidens snegle spiser alger ved at skrabe dem af med tungen, og det kan Calvapilosa også have gjort. (Foto: Vinther et al./ Nature)

»Vi har kun nogle små glughuller at stykke historien sammen fra. Men hver gang, vi finder et fossil, er der lige en brik mere i puslespillet, som falder på plads,« siger Jakob Vinther.

Siden begyndelse af årtusindet har forskerne så fået endnu et nyt glughul, og det er her, det nye fossil stammer fra.

Fossiler knytter bindeled mellem tidsperioder

Den nye lokalitet hedder Fezouata-formationen og ligger i dag i Marokkos Atlasbjerge, men for 480 millioner år siden udgjorde mudderlagene bunden af et iskoldt hav ved Sydpolen.

På grund af pladetektonikken - geofysisk-geologisk teori om, at den ydre Jord er opdelt i stive plader, som bevæger sig i forhold til hinanden - har kontinentalpladen siden bevæget sig mod nord, indtil den bragede ind i Europa, hvor Alperne dannedes, og det samme gjorde Atlasbjergene, hvor den urgamle mudderbund blev presset op og åbenbarede fossilerne.

Det helt særlige ved Fezouata-formationen er dens alder, fordi det åbner et vindue til begyndelsen af den periode lige efter Kambrium kaldet Ordovicium, hvorfra man ikke tidligere har haft gode fossiler.

På den måde knytter fossilerne bindeled mellem Kambrium og den senere del af Ordovicium, og forskerne kan knytte dyrene sammen mellem de forskellige vinduer.

»Det skægge er, at vi finder rigtig mange dyr fra den kambriske eksplosion, som, vi troede, var uddøde for lang tid siden, og andre dyr, som, vi først troede, opstod meget senere,« siger Jakob Vinther.

mollusk_calvapilosa_kroegeri fossil marokko bløddyr forfader evolution raspetunge

Sådan fungerer raspetungen (zigzag-linjen) - musklerne, der styrer tungen, er farvet brune. (Illustration: Wikimedia/ Creative Commons)

Han peger f.eks. på det berømte, kambriske rovdyr, Anomalocaris, som, man troede, uddøde i Kambrium, men har vist sig at være udviklet til en 3 meter lang filterspisende kæmpe - en ’bardehval’ - og omvendt har de fundet dolkhaler, som er 30 millioner år ældre end nogle andre fossiler.

»Nogle dyr som dolkhalerne kan vi trække længere tilbage i tiden, og andre kan vi trække op i tiden. Vores dyr er et af dem, vi kan trække op i tiden,« siger Jakob Vinther.

Det giver med andre ord mulighed for at trække linjer til nogle meget ældre fossiler fra Kambrium og sætte dem ind i udviklingshistorien, selv om det nye fossil levede 50 millioner år senere.

Raspetunge gav jackpot

Den nye ’behårede storetå’ er faktisk ét af flere eksemplarer - fra det helt komplette fossil, som er et lille kræ på bare 1,5 cm til lidt større delvise fossiler på  6-7 cm og så enkeltdele, som vidner om, at dyret kunne blive op mod 12 cm.

Det vigtige er imidlertid ikke størrelserne men derimod de særlige karaktértræk som kan afsløre slægtskaber. Og her har Vinther og kolleger virkelig fået jackpot, for i munden på det nye fossil har de afsløret et af de vigtigste af bløddyrenes karaktertræk: En raspetunge.

»Den her raspetunge, som er bevaret på Calvapilosa kroegeri, som vores nye fætter hedder, er en rigtig genuine mollusk raspetunge,« siger Jakob Vinther.

En raspetung er en tunge, der, som navnet antyder, kan raspe ligesom en kattetunge, men bløddyrenes raspetunge har en helt karakteristisk opbygning med et specifikt arrangement af tandplader.

Sådan ser en raspetunge ud - her hos en snegl. (Video: bashardy/ YouTube)

Raspetungen udraderer enhver tvivl om, at det nye fossil er på bløddyrenes slægtskabstræ.

Tegner et nyt slægtstræ

Med dyrets andre karaktertræk - en krop dækket af pigge og en plade på hovedet - kan forskerne trække flere af de sære og meget ældre fossiler ind i bløddyrsstamtræet.

Det gælder f.eks. Orthrozanclus, som også har en enkelt skal på hovedet og en krop, der er dækket med pigge, samt et meget berømt og omdiskuteret fossil kaldet Halkieria, der også er dækket med pigge, men har to plader - en i hver ende. Forskerne har længe diskuteret om Halkieria hører til bløddyr, armfødder eller ledorme, men nu mener Vinther og kolleger altså at kunne trække det ind under bløddyrene.

Det gør de med en trinvis argumentation, hvor det nye fossils raspetunge placerer det på den af bløddyrenes to hovedgrene, som fører til skallus. Skallus har ikke en eller to, men hele otte plader, og da Halkieria har to plader, mener forskerne, at den evolutionært set må ligge på vejen mod skallusene, mens den nye Calvapilosa kroegeri har en mere primitiv stamform med kun én plade.

Det nye fossil fastslår slægtskaber én gang for alle

I den anden hovedgren, som fører til snegle, blæksprutter og muslinger, finder man også kun én plade, og derfor må Calvapilosa kroegeri være placeret helt tæt ved roden af de to hovedgrene.

Dermed peger det nye fossil på, hvordan den fælles forfader så ud.

»Vores fossil er ikke særligt gammelt, men det har mange karaktertræk, som gør, at vi kan sige, at den fælles forfader til mollusker var en fladtrykt orm, dækket af skæl eller pigge, med en raspetunge og en enkel plade på hovedet,« siger Jakob Vinther.

Et andet berømte fossil fra Kambrium kaldet Wiwaxia falder derimod uden for bløddyrenes kategori, fordi det godt nok har pigge, men ikke en plade.

»Den nye Calvapilosa ser nu ud til én gang for alle at få fastslået slægtskabsforholdet mellem flere af disse meget gamle, mystiske fossiler som repræsentanter for de tidligste stamformer for den bløddyrsgruppe, hvor moderne skallus hører til,« siger Jesper Milàn. 

»Det slægtskab er ikke umiddelbart indlysende, når man ser fossilerne, og igennem de snart 20 år, jeg har beskæftiget mig med palæontologi, har mange af de dyr, der nævnes i dette studie, været forsøgt fortolket som stamformer til adskillige forskellige dyregrupper.«

mollusk_calvapilosa_kroegeri fossil marokko bløddyr forfader evolution

Det nye, reviderede stamtræ. Det nye fossil, Calvapilosa, ses i det grønne område på vej mod skallus (blå). Med karaktertræk fælles med de omdiskuterede kambriske fossiler Orthrozanclus og Halkieria bringer Calvapilosa dem ind under bløddyrene, mens et andet omdiskuteret fossil Wiwaxia ender udenfor. Calvapilosa ses ved roden af stamtræet, hvor bløddyrenes hovedgrene splitter mod hhv. skallus og muslinger, snegle og blæksprutter. (Illustration: Vinther et al./ Nature)

Støbeform for alle bløddyr

Hvis forskerne har ret, viser Calvapilosa os så at sige, hvilken støbeform evolutionen har arbejdet videre med til hele nutidens rigdom af bløddyr. ’Tåneglen’ er f.eks. udviklet til hhv. sneglenes sneglehus og sepiaskallen hos tiarmede blæksprutter, samt den er blevet delt på midten for at blive til muslingernes skal.

Forskerne er i fuld gang med palæontologisk detektivarbejde på nye fossiler ud fra de nye glughuller’, men Jakob Vinther holder kortene tæt ind til kroppen.

Den opmærksomme læser vil dog måske bide mærke i, at Jakob Vinther og hans kolleger for nyligt løftede sløret for en forfader til den største dyrerække - leddyrene.

Nu har de gjort det samme med den næststørste dyrerække - bløddyrene - og så kan man jo drømme om, at den næste afsløring bliver omkring vores egen forfader i den tredjestørste dyrerække, chordaterne - rygstrengsdyrene.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud

Det sker