De wezens, bekend als stylophorans, zagen eruit als afgeplatte en gepantserde wanddecoraties met een lange arm die uit hun zij stak. Maar hoewel het voorheen onduidelijk was waar ze in de stamboom van dieren passen, onthulde de nieuwe studie dat het stekelhuidigen zijn, de oude verwanten van moderne dieren zoals zee-egels, zeesterren, broze sterren, zee-lelies, veersterren en zeekomkommers.
De bevinding werd mogelijk gemaakt dankzij fossielen met "ondubbelzinnig bewijs voor uitzonderlijk geconserveerde zachte delen, zowel in het aanhangsel als in het lichaam van stylophorans", zei hoofdonderzoeker Bertrand Lefebvre, een National Center for Scientific Research (CNRS) onderzoeker bij het Laboratorium. van de geologie van Lyon in Frankrijk.
De ongelooflijke fossielen zijn opgegraven tijdens een opgraving in 2014 in de Fezouata-formatie, gelegen aan de rand van de Sahara-woestijn in het zuiden van Marokko. De opgraving leverde een schat aan fossielen op, waaronder ongeveer 450 stylophoran-exemplaren, die allemaal ongeveer 478 miljoen jaar geleden dateerden.
Maar de onderzoekers beseften niet meteen dat sommige fossielen geconserveerde zachte weefsels bevatten. "Pas toen we uitpakten en ze onder de verrekijker bekeken, terug in het laboratorium in Lyon, konden we de zachte delen zien", vertelde Lefebvre WordsSideKick.com in een e-mail. "Hun aanwezigheid en identificatie werden vervolgens bevestigd door SEM (scanning electron microscope) waarnemingen en analyses."
De bevinding van zacht weefsel was ongekend. Stylophoran-fossielen zijn sinds de jaren 1850 wereldwijd gevonden, waardoor onderzoekers konden vaststellen dat deze wezens leefden van het midden van het Cambrium tot het late Carboon, of ongeveer 510 miljoen tot 310 miljoen jaar geleden, toen de wezens uitstierven. Maar omdat zachte weefsels zo zelden fossiliseren, waren de stylophorans alleen bekend om hun harde skeletdelen en niet om hun zachte ingewanden.
'Hun interne anatomie was niet alleen volledig onbekend, maar ook - en vooral - zeer controversieel', zei Lefebvre.
Hoe zagen ze eruit?
Stylophorans hadden twee hoofdonderdelen: een kernlichaam en een vreemd aanhangsel eraan. Zowel het kernlichaam als het aanhangsel waren klein, elk ongeveer 3 cm lang, zei Lefebvre.
Voorheen kwamen andere onderzoekers met allerlei ideeën over stylophorans.
Van de jaren 1850 tot 1950 dachten de meeste onderzoekers dat stylophorans "normale" stekelhuidigen waren. Hun vreemde aanhangsel werd geïnterpreteerd als het equivalent van de stengel van zeelelies.
Normale stekelhuidigen hebben interne skeletten gemaakt van gemineraliseerde, kalkhoudende platen (hoewel dit extreem verminderd is bij zeekomkommers) en zogenaamde water-vaatsystemen die hen helpen bewegen en ademen, zei Peter Van Roy, een paleobioloog aan de Universiteit Gent in België, die niet betrokken bij de studie.
De meeste stekelhuidigen, inclusief zeesterren, hebben een symmetrie met vijf stralen. Ze zijn nauw verwant aan een andere ongewervelde groep, de eikelwormen, en aan gewervelde dieren (dieren met ruggengraat). Samen vormen stekelhuidigen, eikelwormen en gewervelde dieren een overkoepelende groep die bekend staat als deuterostomie, zei Van Roy.
Toen, begin jaren zestig, merkte de Belgische paleontoloog Georges Ubaghs op dat het aanhangsel anders was dan een stengel, maar vergelijkbaar met een voedingsarm, zoals te zien is bij moderne zeesterren.
Eind jaren zestig stelde de Britse paleontoloog Richard Jefferies een heel ander idee voor. Hij dacht dat het hoofdlichaam van de stylophoran een hoofd was (met een keelholte en hersenen) en dat het aanhangsel spieren en een notochord bevatte (een soort primitieve ruggengraat). Jefferies dacht dat stylophorans de "ontbrekende schakel" waren tussen stekelhuidigen en chordaten (een groep die gewervelde dieren omvat).
In de jaren 2000 stelde de Britse paleontoloog Andrew Smith nog een andere interpretatie voor. Hij zei dat stylophorans waarschijnlijk niet de "ontbrekende schakel" tussen stekelhuidigen en gewervelde dieren waren, maar eerder primitieve deuterostomen, die de kloof tussen eikelwormen en stekelhuidigen opvulden.
De nieuwe ontdekking van het verstarde zachte weefsel heeft echter alles veranderd. Onderzoekers konden voor het eerst testen of het zachte weefsel overeenkwam met wat je van een van deze verschillende scenario's zou verwachten, zei Lefebvre.
Hard bewijs
De hernieuwde fossielen komen het meest overeen met de interpretatie van Ubaghs. De platte lichamen van de stylophorans bevatten darmen en het aanhangsel was niet afgesloten zoals een stengel zou zijn en leek eerder op een zeesterarm. Deze arm bevatte een water-vasculair systeem dat de wezens zou hebben geholpen met bewegen en eten, net als de armen van zeesterren, zei Van Roy.
Omdat styloforen geen symmetrie met vijf stralen hebben, zijn ze die waarschijnlijk kwijtgeraakt, wat betekent dat ze evolutionair 'geavanceerder' waren dan andere vijfstraalige stekelhuidigen, voegde Van Roy eraan toe.
"Deze ontdekking is van bijzonder belang omdat het een einde maakt aan een 150 jaar oud debat over de positie van deze bizar ogende fossielen in de levensboom", zei Lefebvre.
De studie is 'zeer grondig', zei Van Roy, 'en ik heb geen bedenkingen bij de gebruikte methoden of getrokken conclusies.' Bovendien benadrukt het het belang van de goed bewaard gebleven fossielen van de Fezouata-formatie, een plaats waar Van Roy eerder spectaculaire exemplaren heeft gevonden.
