De ‘terreurmonsters’ leken op de haaien van de oude zeeën 518 miljoen jaar geleden

Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
—

Lang voordat de eerste haaien verschenen, waren grote roofwormen ruim 500 miljoen jaar geleden ‘terreurmonsters’ in de zeeën, blijkt uit nieuw onderzoek.

Wetenschappers hebben tijdens expedities in het noorden van Groenland fossielen van voorheen onbekende wormsoorten ontdekt, waardoor naar hun mening enkele van de oudste carnivoren zijn onthuld.

De wormen bereikten een lengte van ongeveer 30 cm en behoorden tot de grootste zwemmende dieren van hun tijd, bekend als het vroege Cambrium.

De onderzoekers noemden de wormen ‘timorfestia’, wat Latijn is voor ‘terreurmonsters’. Vinnen liepen langs de zijkanten van hun lichaam en hun kenmerkende hoofden hadden lange antennes en enorme kaken.

Vroeger dacht men dat primitieve geleedpotigen, waaronder vreemd gevormde verre verwanten van krabben en kreeften genaamd Anomalocaris, tijdens de ijstijd aan de top van de mariene voedselketen stonden. Cambrische periodeDie duurde van 485 miljoen tot 541 miljoen jaar geleden.

Maar roofwormen waren 518 miljoen jaar geleden een essentieel onderdeel van het ecosysteem, en wetenschappers wisten niet dat ze bestonden totdat ze de fossielen vonden. Een studie die de bevindingen beschrijft, werd woensdag in het tijdschrift gepubliceerd Vooruitgang van de wetenschap.

“De Timorbestia waren reuzen van hun tijd en zouden bijna aan de top van de voedselketen hebben gestaan”, zegt senior auteur Dr. Jacob Vinther, universitair hoofddocent macro-evolutie aan de Schools of Earth and Biosciences aan de Universiteit van Bristol, in een verklaring. .

“Dit maakt ze qua belang gelijkwaardig aan enkele van de belangrijkste carnivoren in de moderne oceanen, zoals haaien en zeehonden die dateren uit de Cambrische periode,” zei Vinther. “Ons onderzoek toont aan dat deze oude oceaanecosystemen tamelijk complex waren met een voedselcascade waardoor verschillende niveaus van roofdieren naast elkaar konden bestaan.”

Tijdens de Cambrische periode, toen vleesetende roofdieren verschenen, evolueerden dieren “voor het eerst explosief”, zei Venter. “Het heeft een enorme impact gehad op de koolstof- en nutriëntencycli en op het tempo van de evolutie.”

Deze roofzuchtige wormen zijn verre verwanten van kleinere moderne pijlwormen, of chaetognath-wormen, die zich voeden met zoöplankton, zei Finther.

Pijlwormen behoren tot de oudste dieren die hun oorsprong vinden in het Cambrium. Geleedpotigen verschenen voor het eerst tussen 521 en 529 miljoen jaar geleden, terwijl bewijsmateriaal voor pijlwormen suggereert dat ze al 538 miljoen jaar bestaan.

“Zowel pijlwormen als de meer primitieve Timorbeastia-wormen waren zwemmende roofdieren”, zei Venter. “We kunnen dus aannemen dat het hoogstwaarschijnlijk deze roofdieren waren die de oceanen domineerden voordat de geleedpotigen opstegen. Ze hadden waarschijnlijk een afstamming van ongeveer 10 tot 15 miljoen jaar oud voordat andere, meer succesvolle groepen hun plaats innamen.”

Isoxys werd bewaard in het gefossiliseerde spijsverteringsstelsel van Timorpistia, een zwemmende geleedpotige met lange beschermende stekels die naar voren en naar achteren wezen.

“Het is echter duidelijk dat ze er niet volledig in zijn geslaagd dit lot te vermijden, omdat Timorbestia ze in grote hoeveelheden heeft ingenomen”, zei co-auteur Morten Lunde Nielsen, een voormalig doctoraatsstudent aan de Universiteit van Bristol, in een verklaring.

De onderzoekers zeiden dat het onthullen van details over Timorbestia een venster biedt op de evolutionaire tijdlijn van de wormen van een half miljard jaar geleden tot heden.

“Tegenwoordig hebben pijlwormen gevaarlijke borstelharen aan de buitenkant van hun hoofd om prooien te vangen, terwijl Timorbestia kaken in hun hoofd heeft”, zei co-auteur Luke Parry, een assistent-professor in de paleobiologie aan de Universiteit van Oxford, in een verklaring.

“Dit is wat we zien in de hedendaagse microscopisch kleine kaakwormen – organismen waarmee pijlwormen meer dan een half miljard jaar geleden een voorouder deelden. Timorbestia en andere soortgelijke fossielen bieden verbindingen tussen nauw verwante organismen die er tegenwoordig heel anders uitzien.”

Moderne pijlwormen hebben een duidelijk zenuwstelsel op hun buik, het ventrale ganglion genaamd, dat ook in Timorpestia bewaard is gebleven, zei hoofdonderzoeksauteur Dr. Tae-yeon Park, hoofdonderzoeker aan het Korea Polar Research Institute. Het zenuwstelsel is ook waargenomen in een ander fossiel genaamd Amicoea, wat suggereert dat de dieren met een zacht lichaam ook evolutionair verwant zijn aan pijlwormen.

Park leidde een onderzoeksteam op expedities naar Sirius Basset, een goed bewaarde fossielenlocatie in het verre noorden van Groenland. De zon schijnt de hele dag op de afgelegen locatie, die 600 mijl (966 kilometer) van de Noordpool ligt, zei Vinther. Onderzoekers hebben elk jaar een kleine periode van ongeveer zes weken waarin een site beschikbaar is, maar het is de reis waard, zei hij.

“De fossielen zijn hier zo dicht, vergeleken met enig ander gebied, dat elke keer dat je de rotsen splijt, je tientallen tot honderden zachte fossiele organismen onthult,” zei Vinther.

Leden van het onderzoeksteam willen graag terugkeren naar Sirius Basset, waar ze gefossiliseerde overblijfselen van andere familieleden van Timorbestia hebben ontdekt, om een ​​beter begrip te krijgen van de eerste voedselketen van de oceaan.

“Dankzij de opmerkelijke en uitzonderlijke bewaring van Sirius Basset kunnen we ook opwindende anatomische details onthullen, waaronder het spijsverteringsstelsel, de spieranatomie en het zenuwstelsel”, aldus Park. “We hebben de komende jaren veel opwindende resultaten om te delen die zullen helpen laten zien hoe de eerste dierlijke ecosystemen eruit zagen en evolueerden.”