Neopilina – żywa skamieniałość

Zobacz również

6 maja 1952 roku odkryto 10 żywych okazów niezwykłego mięczaka. Duńska ekspedycja głębinowa „Galathea” wyciągnęła je na powierzchnię z głębokości 3590 metrów podczas trałowania u wybrzeży Kostaryki na Pacyfiku. Nadano im nazwę  Neopilina galathea, a ich odkrycie zostało opisane jako „najbardziej dramatycznew historii malakologii”. Pod wieloma względami było to odkrycie niezwykłe.

Neopilina mają pojedynczą muszlę w kształcie kopuły, przypominającą muszle skałoczepów. Zanim mięczaki te zostały odkryte, znane były podobne skamieniałości. Pierwotnie te skamieniałe muszle zostały sklasyfikowane jako chitony (klasa Polyplacophora) lub skałoczepy (klasa Gastropoda, która obejmuje m.in. ślimaki). Ostatecznie jednak ustanowiono dla nich nową klasę mięczaków w oparciu o unikalną charakterystykę muszli. Na wewnętrznej powierzchni skorupy występuje u nich kilka par seryjnie ułożonych mięśni. Tę nową klasę nazwano Monoplacophora (jednotarczowce).

Gdy odkryto Neopilina, mięczaki te stały się jedynymi żyjącymi przedstawicielami jednotarczowców. Z tego powodu rodzaj ten często nazywany jest „żywą skamieniałością”. Żywe skamieniałości są unikalnymi, ocalałymi organizmami, które są przedstawicielami znacznie większych grup skamielin. Są one pozostałościami po wymarłym typie organizmu. Żywe skamieniałości występują zarówno wśród roślin, jak i zwierząt. Oprócz Neopilina, do roślin i zwierząt powszechnie określanych jako żywe skamieniałości należą: skrzypy, miłorząb dwuklapowy, ryba celakantokształtna, skrzypłocz, łodzik piękny oraz ramienionóg Lingula.

Neopilina jest szczególnie interesującym przykładem żywej skamieniałości. Chociaż rodzaj Neopilina nie występuje w zapisie kopalnym, to jest bardzo podobny do rodzaju Pilina, który tam występuje. Pilina występuje w złożach syluru (paleozoik) nisko położonych w kolumnie geologicznej. Ani Pilina, ani Neopilina nie występują nigdzie indziej w zapisie kopalnym. Uważa się, że Neopilina są tak bardzo podobne do Pilina, że „może się okazać, że różnice występują jedynie w zakresie podrodzaju”.

Znaczenie współczesnego organizmu bardzo przypominającego skamieliny syluru możemy najbardziej docenić wówczas, gdy zdamy sobie sprawę, że zgodnie z powszechnie przyjętą geologiczną skalą czasową pomiędzy sylurem a obecnymi czasami rozciąga się 400 milionów lat. W kontekście paradygmatu (modelu)  ewolucji oznacza to, że Neopilina przeszły mało istotne zmiany w ciągu 400 milionów lat. Czy można się dziwić, że odkrycie Neopilina spotkało się z zaskoczeniem? W przypadku Neopilina tak powolne tempo zmian zostało wyjaśnione jako rezultat przypuszczalnie stabilnego środowiska głębinowego, w którym żyją.

Od czasu pierwszego odkrycia Neopilina w 1952 roku zebrano kilka innych podobnych okazów. Opisano co najmniej pięć gatunków. Wszystkie okazy zostały zebrane w wodzie na głębokości od około 2000 do ponad 6000 metrów. Zbiorów dokonano na wschodnim i środkowym Pacyfiku, południowym Atlantyku oraz na zachodnim Oceanie Indyjskim. Chociaż dość rozpowszechnione, pozostawały niewykryte do stosunkowo niedawna, prawdopodobnie z powodu ich występowania ograniczającego się do głębokich wód.

Odkrycie i występowanie Neopilina na dużych głębokościach wsparło teorie niektórych naukowców, że w głębokich wodach morskich znajduje się wysoki odsetek „starożytnego życia.” („Starożytne życie” nie musi oznaczać długiej chronologii, lecz może obejmować na przykład żywe skamieniałości i inne organizmy, które pojawiły się w głębinach morskich i zostały zakopane podczas biblijnego potopu.) Naukowcy ci przypuszczali, że stałość środowiska głębinowego zapewniła schronienie dla przetrwania starożytnego życia. Spodziewano się, że podczas dalszego pobierania próbek fauny głębinowej zostanie odkrytych wiele starożytnych form życia. Ogólnie rzecz biorąc, oczekiwanie to nie zostało spełnione. Najwyraźniej Neopilina jest pod tym względem grupą nietypową. Oprócz prawdopodobnie niektórych otwornic (pierwotniaki) jest to widocznie jedyna paleozoiczna żywa skamieniałość, która występuje w bardzo głębokich oceanach.

Obecnie gromadzone są dowody na to, że głębiny morskie nie są niezmiennym środowiskiem, za jakie kiedyś były uważane. Nie mogły więc posłużyć jako bezpieczne miejsce dla starożytnego życia. W osadach dennych i temperaturach głębokich wód nastąpiły zmiany. Obecne temperatury głębin morskich są najwyraźniej znacznie niższe (co najmniej 15ºC) niż w przeszłości. Znaczący spadek temperatury wyeliminowałby wszelkie starożytne formy życia, które mogły wcześniej istnieć w głębinach morskich. Możliwe, że głębiny morskie, jakie obecnie znamy, nawet nie istniały wtedy, gdy powstawały osady położone nisko w kolumnie geologicznej (paleozoik), ponieważ osady paleozoiczne nie występują w głębokich basenach oceanicznych.

Nie jest pewne, co to oznacza w kontekście paradygmatu stworzenia/potopu. Możliwe, że w świecie przedpotopowym nie było żadnych głębin lub fauny głębinowej. Z drugiej strony, przedpotopowa fauna głębinowa mogła istnieć, ale została zniszczona przez katastrofalne osady i zmiany temperatur podczas potopu. Kolonizacja lub ponowne zasiedlenie głębin morskich byłaby wydarzeniem, które nastąpiło po potopie, a „starożytne” organizmy przedpotopowe na ogół nie występowałyby tam dzisiaj.

Odkrycie żywych skamieniałości pozwala na badanie biologii prawie wymarłej grupy organizmów w sposób, który byłby niemożliwy w przypadku zachowania jedynie ich twardych części. Są one żywym połączeniem z wymarłymi obecnie grupami. Jak już wspomniano, w skamieniałości jednotarczowców znaleziono unikalne, seryjnie powtarzające się pary mięśni na wewnętrznej powierzchni muszli. Co ciekawe, choć pierwotnie była to główna cecha tej grupy, te mięśnie nie występują u żadnego z jej żyjących przedstawicieli. Neopilina mają jednak 8 par seryjnie ułożonych mięśni nogi. Nie tylko mięśnie są ułożone seryjnie, ale występują u nich również seryjnie powtórzone pary połączeń nerwowych, nefrydium (nerki), skrzeli i, w mniejszym stopniu, być może gonad i przedsionków serca.

Mięczaki nie są zwykle uważane za grupę o metamerycznej budowie (podział ciała na segmenty); jednak ta seria kolejnych struktur zasugerowała naukowcom opisującym Neopilina, że może to być grupa mięczaków podzielonych na segmenty. Miało to duże znaczenie w paradygmacie ewolucji, ponieważ uczyniło Neopilina potencjalnym „brakującym ogniwem” pomiędzy mięczakami o niemetamerycznej budowie a metamerycznymi pierścienicami (dżdżownica itp.) i stawonogami (owady, pająki i kraby). Wydawało się, że będzie to stanowić drogę pomiędzy organizmami o metamerycznej i niemetamerycznej budowie.

Odkrycie „brakującego ogniwa” jest ważnym wydarzeniem dla ewolucyjnego zoologa zajmującego się badaniem bezkręgowców, ponieważ przerwy pomiędzy głównymi grupami bezkręgowców są uderzająco trudne do wyjaśnienia. Tę trudność podkreślają liczne sprzeczne ze sobą teorie, które zostały zaproponowane w celu wypełnienia tych luk. Niektóre z nich zostały opisane przez G. A. Kerkuta w jego książce Implications of Evolution. Chociaż pisze on w ramach paradygmatu ewolucji, wyraźnie pokazuje wielką trudność w ustanowieniu filogenetycznych (ewolucyjnych) relacji pokrewieństwa między grupami bezkręgowców.

W wyniku dalszych badań nad Neopilina wielu naukowców uważa, że ich metameria zasadniczo różni się od tej występującej u pierścienic i stawonogów. Wątpliwe jest to, czy Neopilina mają prawdziwie strukturę typu metamerycznego. W każdym przypadku wspólny projektant (twórca) pierścienic, stawonogów i mięczaków mógł wyposażyć wszystkie trzy grupy we wspólne cechy. Podobieństwa między grupami nie dowodzą relacji filogenetycznych między nimi. Uważano, że Neopilina wspierają hipotezę o starożytnym życiu w głębinach morskich. Zostały również uznane za brakujące ogniwo. Obecnie wielu naukowców uważa, że Neopilina jestraczej rodzajem atypowym niż wspierającym w pierwszym przypadku i mało prawdopodobnym kandydatem w drugim. Historia Neopilina uwydatnia zjawisko nieodłącznie związane z metodą naukową. Nowe dane i zmieniające się interpretacje mogą szybko sprawić, że wcześniej zajmowane stanowiska staną się niemożliwe do utrzymania. Na tym polega zarówno siła, jak i słabość metody naukowej – siła wynikająca z otwartości na nowe koncepcje, słabość wynikająca z tego, że obecne koncepcje mogą być błędne.

Conrad D. Clausen
Wydział Biologii Uniwersytetu Loma Linda

Bibliografia:

Hyman, L. H. 1967. The invertebrates: Mollusca I. McGraw-Hill Book Co., New York.

Kerkut, G. A. 1960. Implications of evolution. Pergamon Press, New York.

Lemche, H. 1957. A new living deep-sea mollusc of the Cambro-Devonian class Monoplacophora. Nature 179:413-416.

Marshall, A. J. and W. D. Williams, ed. 1972. Textbook of zoology: invertebrates. American Elsevier Publishing Co., Inc., New York.

Meglitsch, P. A. 1972. Invertebrate zoology, 2nd ed. Oxford University Press, New York.

Menzies, R. J., R. Y. George and G. T. Rowe. 1973. Abyssal environment and ecology of the world oceans. John Wiley and Sons, New York.

Źródło:grisda.org

Zobacz również

Popularne artykuły

Czy istnieją biologiczne dowody na niedawne stworzenie życia?

Podczas jednej z moich częstych wizyt w biurze dyrektora liceum, jego indywidualna opieka dostarczyła mi lekcję życia, o której nigdy nie zapomniałem. Jego słowa...

Alpejskie ofiolity: pozostałości zaginionego oceanu

W 1813 roku francuski geolog Alexandre Brongniart opublikował artykuł na temat mineralogicznej klasyfikacji skał1, w którym wprowadził nową nazwę „ofiolity” dla zestawu...

Czy istnieje projekt w przyrodzie?

Projekt w przyrodzie - trzy argumenty Argument pomysłowości William Paley w 1802 roku opublikował książkę zatytułowaną...