Små, rörformiga fossiler som finns i Nevada kan innehålla de äldsta matsmältningskanaler som någonsin hittats.
Fossilerna går tillbaka mer än en halv miljard år, till den sena Ediacaran-perioden. Det gör dem ungefär 30 miljoner år äldre än de näst äldsta fossiliserade tarmarna. Men viktigare än deras ålder är att dessa fossiliserade tarmar äntligen skulle kunna identifiera en av de mest utbredda djurtyperna före den kambriska explosionen, den snabba diversifieringen av livet som inträffade strax efter Ediacarans slut.
"Det är en unik tidsram, eftersom den existerar mellan Ediacarans underliga. Vi vet inte vad de är; det är väskliknande djur som kanske inte var djur, kanske bara komplexa eukaryoter - de finns mellan dem och vad vi känner från det kambriska, som vi kan känna igen som djurliv, ”sa James Schiffbauer, en paleobiolog vid University of Missouri som ledde den nya forskningen.
Om Schiffbauer och hans kollegor har rätt, tillhörde tarmen ett djur som såg ut som dagens rörmaskar.
Korall eller rörmask?
Fossilerna kommer från Nye County i södra Nevada. De går till mellan 550 miljoner och 539 miljoner år sedan. Detta var slutet på Ediacaran, den period då det tidigaste flercelliga komplexa livet uppstod. Livet vid den tiden var bisarrt och svårt att klassificera enligt moderna standarder; de flesta fossiler av dessa organismer ser ut som kylskåp, rör eller vagt runda påsar.
Bland de vanligaste fossilerna från den sena Ediacaran finns en grupp som kallas cloudinomorphs. Deras fossil finns över hela världen, berättade Schiffbauer Live Science, och de ser ut som små rör. Många av dessa organismer hade mineraliserade skal gjorda av kalciumkarbonat, precis som snäckskal idag. Men paleontologer har inte kunnat räkna ut vad dessa molnomorfer var. De har föreslagit allt från svampar till alger, sa Schiffbauer, men de ledande hypoteserna är att molninomorfer antingen var cnidarians, som dagens korall, eller annelider, som moderna rörmaskar.
Nevadafossilerna erbjöd en chans att besvara denna fråga. Till skillnad från på andra platser runt om i världen, är cloudinomorph-fossilerna från Nevada fortfarande ihåliga. Efter att molninomorferna dog, bevarades deras mjuka vävnader vanligtvis genom pyritisering, en process som skapar en glänsande pyrit (dumma guld) av den levande varelsen. Av vilken geokemisk anledning som helst, fyllde inte pyriten rören i Nevadas molninomorfer helt, så att forskare kunde se de mjuka vävnaderna inuti.
Studera medförfattare Tara Selly, en paleontolog vid University of Missouri, hittade den första av dessa fossila tarmar. Hon lärde sig att använda universitetets nya röntgenmikroskop och plockade en cloudinomorph fossil att öva med.
"Det visar sig att den första jag tittade på hade en tarm i det," sa Selly till Live Science.
Tidigt djur
När forskarna studerade fler fossiler, hittade de fler och fler rörformiga tarmar inom dem, många bättre bevarade än det första exemplet. De studerade konserveringens mineralstruktur och fann att det stämde överens med vad som ses i konserveringen av tarmen från nyare kambriska fossiler.
Att identifiera mjukvävnaden som en tarm verkar som en rimlig förklaring till vad forskarna såg, även om mer arbete kommer att krävas för att bekräfta att vävnaden verkligen kommer från tarmen hos organismen, säger Shuhai Xiao, en geobiolog vid Virginia Tech som studerar sent Ediacaran fossiler och var inte involverad i den aktuella forskningen. "Om denna tolkning är korrekt har det några riktigt intressanta konsekvenser," sa Xiao till Live Science.
Den primära är att tarmen ser ut som ett rör, inte som en säck med en öppen ände. Cnidarians, såsom koraller, har en tarm med en öppning som fungerar som både mun och anus. Anelider, som rörmaskar, har två separata öppningar: en mun och en anus. Det senare är ett mer avancerat arrangemang som möjliggör utvecklingen av ett segmenterat matsmältningssystem som det hos människor, sade Xiao.
"Ett rör skulle säga att det antagligen är en mask", sa Schiffbauer.
Det är en spännande upptäckt eftersom cloudinomorphs överlevde en massutrotning i slutet av Ediacaran. Orsakerna till denna massutrotning är fuzzy, men en utbredd syrebrist i jordens hav kan ha kvävat de flesta Ediacaran-livsformer.
"De är överhoppningar," sa Schiffbauer om molninomorfer. De är också en tråd som potentiellt kan koppla Ediacarans främmande värld till igenkännliga djur som så småningom utvecklats till det liv som jorden värdar idag.
"Vi försöker arbeta för att förstå den tidsramen lite bättre som djurens gryning," sa Schiffbauer.
Resultaten visas idag (10 jan) i Journal Nature Communications.
