Proterozoičtí předchůdci kambrické exploze - Namacalathus, měkké tkáně a vodítka k rapidní evoluci

Jednou z palčivých paleontologických a evolučně biologických problematik je proces přechodu svrchního proterozoika, ediakaru, a jeho ediakarské fauny do období spodního kambria na počátku prvohorní éry. Kvůli měkkému povrchu těla organismů, které z doby před počátkem fanerozoika známe, můžeme pouze odhadovat, jakou pozici měly ve svých ekosystémech a především, jaký je jejich příbuzenský vztah k současných i vyhynulým životním formám. Také není zcela jisté, zda zástupci této fauny skutečně vyhynuli na konci proterozoika, protože existují určité zprávy z mladších kambrických vrstev, které by mohly svědčit o jejich přežití (například sporné fosilie z 535 milionů let starých vrstev souvrství Kuanchuanpu v jižní Číně). Alespoň u části ediakarské fauny však můžeme s jistotou tvrdit, že jde o živočichy (Animalia), a to především u rodu Dickinsonia nebo jeho blízkých příbuzných, například rodu Yorgia. Jinými slovy, návaznost zvláštních proterozoických organismů na vývoj dalších forem života je poměrně komplexní a dodnes ne zcela vyjasněná záležitost, která dodnes prochází vývojem a upřesněním veškerých souvislostí. Výzkum se v současnosti více posunul vpřed a známe o dříve velice podivně vyhlížejících a těžko zařaditelných formách více informací. Pravděpodobný je v závěr, že alespoň v některých příkladech šlo o předky pozdějších životních forem jako například trilobitů (Trilobita) nebo měkkýšů (Mollusca), ale v dalších konkrétních závěrech se zainteresovaná vědecká veřejnost rozchází. Nicméně, další nové nálezy přibývají a jeden z nich, dle autorů jeho popisné studie, poskytuje údajně první konkrétní pohled na živočicha, jehož evoluční linie vede od ediakaru až ke skupinám v kambriu. O to zajímavější je, že pravděpodobně tento nový taxon zástupce evoluční linie vedoucí až k současným měkkýšům a dalším prvoústým (Protostomia), konkrétněji nejspíš i celému pokročilejšímu kladu Lophotrochozoa. Odpovídá tedy přibližně i rozpětí, do kterého některé molekulární analýzy kladou existenci posledního společného předka celého kladu.

Kalichovitý tvar drobného, dle měřítka okolo centimetru velkého, těla australského rodu Kimberella připomínal současné druhy mlžů (Bivalvia), ovšem můžeme vidět, že tento živočich neměl kalcifikovanou vnější schránku jako tito bezobratlí. Vývojově je tedy záhadný a enigmatický, ichnofosilie ze stejných oblastí jako pocházejí objevy tohoto rodu ovšem ukazují na možnou přítomnost raduly, ústního ústrojí měkkýšů, což tento způsob zařazení podporuje. Nově objevený zástupce z Namibie by ale mohl být evolučně měkkýšům ještě bližší. Kredit: Alganov, převzato z Wikipedie 

Ediakarské období a ediakarská fauna pletou hlavy odborníků již od doby, kdy se objevili první zmínky o objevech životních forem nad tzv. hranicí života či “primordial strata”, tedy spodní hranicí kambrického geologického útvaru, nad kterou tehdejší paleontologické i geologická veřejnost kladla vznik a vývoj prvních životních forem, trilobitů a červů nalezených v horninách mladších. Přes první objevy již v roce 1868 na Newfoundlandu byly určeny, následně v roce 1872, jako výrony plynu na mořském dně právě kvůli dogmatu, že život vznikl až v kambriu a jeho nález ve starších vrstvách je tedy nemožný. Pochopení došel tento názor až o téměř století později, protože přes další nálezy v Austrálii, Sovětském svazu a Namibii odmítala vědecká majorita tento fakt přijmout na základě některých podložených i nepodložených dohadů, v době počátku padesátých let s objevy podobných fosilií také ve Velké Británii a později opět Kanadě. V tu samou dobu začínají dohady o tom, do jaké skupiny vlastně tyto mnohdy podivné organismy patřily, protože, přes jejich rozeznání jako živých forem, skutečně připomínaly “pytle naplněné bahnem”, jak je často popisovali zájemci z populární kultury. Dodnes na tuto otázku nejsme schopno zcela uspokojivě odpovědět, ale, jak je patrné z úvodu, jsme poznání zařazení této fauny blíže a to navzdory poměrně širokému spektru možností, především u některých výše zmíněných konkrétních zástupců.

Nicméně, přes nálezy i prvních organismů s prokazatelnými znaky pozdějších skupin, jako rodu Ikaria wariootia, je procento druhů s přímou návazností na další klady a evoluční linie živočichů, rostlin nebo hub poměrně mizivé. Takzvané biomolekulrání hodiny ovšem ukazují, že již ve svrchním prekambriu pravděpodobně vznikají hlavní klady prvoústých i druhoústých (Deuterostomia) živočichů, ale dost možná v podobách jiných, než které bychom předpokládali.

Podobnou domněnku může nově potvrdit také organismus, který byl nalezen ve vrstvách svrchního proterozoika, resp. ediakaru, v oblasti jihovýchodní Namibie, kdysi autonomního území Namalaland, a podroben výzkumu vedeného paleontologem z edinburghské univerzity, A. J. Shorem, ve spolupráci s jeho kolegy a také paleontologem A. J. Žuravlem z Lomonosovy univerzity v Moskvě. Výsledkem jejich výzkumu byla popisná studie nového exempláře ediakarského živočicha, jehož stáří odpovídá dalším zástupcům ediakarské fauny z jiných oblastí světa, kombinující poměrně zvláštní morfologii těla.

Autoři studie tento živočišný druh znají, jako celá vědecká veřejnost, již delší dobu – jde o druh Namacalathus hermanastes popsaný roku 2000 z uloženin geologické skupiny Nama. Předmět jejich studie se týkal poněkud jiné problematiky a sice nově nalezeného exempláře téhož druhu, který byl ovšem ve výjimečném stupni zachování.

Nešlo o příliš vzhledově odlišný organismus od některých přibližně stejně starých druhů jako byly rody Charnia a Charniodiscus, nicméně byl menší o délce zhruba 3 centimetrů a poněkud složitěji stavěný. Na první pohled připomínal spíše ramenonožce (Brachiopoda), protože jeho tělo bylo vakovitým útvarem s čímsi jako stopkou z něj vycházející. Pravděpodobně tedy šlo o druh, který žil přisedle na mořském dně nebo v sedimentu pod ním.

Ramenonožci vycházejí ze stejného předka jako měkkýši nebo kroužkovci (Annelida), společně tvoří klad Spiralia, a tedy jejich předci v určitém časovém období sdíleli i stejnou morfologickou stavbu.

Fosilie, kterou autoři studie zkoumali, byla zachována skutečně velice dobře, a to především proto, že se zachovala v okolním sedimentu trojrozměrně. Její uchování také napomohl pravděpodobně fakt, že je mineralizována pyritem (síranem železnatým, známým minerálem připomínajícím zlato) a tedy se lépe mohly uchovat veškeré detaily včetně vnitřní anatomie a celkové stavby těla. Snímky celého živočicha byly pořízeny pomocí rentgenového snímkování, následně sestaveny do skutečné podoby a znaky na nich nalezené posouzeny z hlediska srovnávací anatomie.

Namacalathus a konkrétně tato fosilie představují velice dobré detaily vnitřní struktury některých prekambrických organismů. Jejich studium a srovnání s fosiliemi podobného stupně zachování z kambria pak přineslo další, velice důležitý údaj, protože odpovídají zkamenělým živočichům z příbuzenstva kladu Lophophorata, což jsou společný předci ramenonožců a také mechovek (Bryozoa).

Pokud je toto zařazení autory správné, potom před námi leží živočich, který je evolučně blízký společnému předku obou zmíněných řádů a také je tedy i za evolučním mezníkem pro klady Lophotrochozoa a Spiralia. Jinými slovy, pokud se tato forma nachází již ve vrstvách svrchního proterozoika, ediakaru, potom je oprávněné se domnívat, že ve stejně starých horninách můžeme najít také pravděpodobně předky výše zmíněných hlavonožců, kroužkovců i dalších skupin.

Ediakarská fosilie rodu Namacalathus, pokud jsou závěry autorů správné, může potvrdit, že odhady a biologické propočty v minulých letech byly správnými, protože by šlo o zástupce skupiny organismů, jejíž nezpochybnitelné fosilie zatím ze stejných hornin neznáme. Ukazuje, že evoluční radiace přeživších skupin mohla proběhnout vedle evoluční radiace druhů proterozoických a dává nám hodnotné informace o celkovém vývoji před kambrickou explozí.

Údaje, jež byly ve studii publikovány, musejí být dozajista ještě potvrzeny dalším výzkumem, nicméně jsou potřebným vodítkem k dalšímu postupu při sledování evoluce forem ve svrchním proterozoiku a i hledání příčiny zmizení ediakarské fauny z fosilního záznamu na jeho konci