Кambrijumskа enigmа – Hallucigenia

Zamislite da ste paleontolog druge polovine prošlog veka. U rukama držite fosil životinjice dugačak svega par centimetara. S uskog trupa jednom stranom proteže se niz udova oružanih kandžama, dok se sa suprotne nalazi četrnaest šiljaka raspoređenih u parove. Samo telo se na jednom kraju završava izduženim krajem, a na drugom oteklom loptastom strukturom. Nije jasno koji deo organizma je dole, a koji gore, koji je spreda, a koji pozadi. Možete uzaludno prelistavati udžbenike, ali opisi vrsta, familija i redova u njima nemaju sličnosti sa ovim primerkom. Mogli biste i da zaronite u bogate zbirke fosila, ali ni na jednom od do sada otkrivenih nalazišta nije pronađen neki poput ovog.

Fosil Hallucigenia sparsa

Izvor slike: http://n2t.net/ark:/65665/3908098df-4e21-46f7-931a-61fa3787dc80

Redak kanadski crv 

Upravo se u ovakvoj situaciji našao engleski paleontolog Sajmon Moris (Simon Conway Morris) 1970-ih godina, kada je u toku rada na svom doktoratu naišao na fosil vrste koja je do tada nosila naziv Canadia sparsa. Prvi put ju je 1911. godine opisao poznati američki naučnik Čarls Volkot (Charles Walcott). Volkot je par godina ranije otkrio čuveno nalazište Berdžes šejl u kanadskoj provinciji Britanska Kolumbija. Ovaj lokalitet brzo je postao izuzetno važan za paleontološka istraživanja zbog obilja fosila iz perioda kambrijuma (pre oko 539—487 miliona godina), a posebno zbog očuvanosti mekih delova organizama, koji se inače retko fosilizuju. Upravo na ovom nalazištu Volkot je našao prve fosile ove vrste, međutim, nije primetio ili nije dao previše značaja njenom atipičnom izgledu, pa je tako fosil pridružio rodu Canadia u okviru člankovitih crva. Neobične bodlje i pipke je protumačio kao parapodije i hete, izraštaje karakteristične za mnogočekinjaste člankovite crve, koji i danas nastanjuju mora. Šezdeset šest godina ovo je bila jedina analiza ove tada ne toliko poznate vrste, međutim, u nizu istraživanja počevši od Morisovog iz 1977. godine pa do danas slika o ovoj vrsti drastično se promenila, a sam fosil jeviše puta „okrenut“.   

Moris je potpuno odbacio ideju da je u pitanju člankoviti crv, iako nije utvrdio kojoj grupi bi vrsta u stvari pripala. Samim tim, ime Canadia ustupilo je mesto nazivu Hallucigenia, zbog, kako je Moris naveo, „bizarnog i snu sličnog izgleda životinje“. Zatim je pristupio interpretaciji fosila, a upravo u rekonstrukciji anatomije i načina života roda Hallucigenia naišao je na najveće probleme, ali i najkreativnija rešenja.

Za početak, pitanje orijentacije – Moris je zaključio da su se brojne bodlje nalazile sa trbušne strane. Sedam pipaka se, shodno tome, nalazilo na leđima i igralo ulogu u ishrani, što je bio zaključak dodatno potkrepljen kandžama na njihovim krajevima. Što se tačnog mehanizma njihovog delovanja tiče, smatrao je najverovatnijim da su takvi pipci grabili hranu pre nego što bi je dobacivali do usta, ali je predložio i alternativu po kojoj bi se svaki od pipaka završavao ustima. Nabreklu globularnu strukturu interpretirao je kao glavu organizma, iako nije bilo nikakvih jasnih tragova organa koji bi se tu tipično nalazili, poput očiju. Za kraj, Moris je pokušao da rekonstruiše kretanje i stanište ovog neobičnog beskičmenjaka, pri čemu je smatrao da se Hallucigenia kretala koristeći čvrste bodlje kao štule po muljevitom ili verovatnije kamenitom morskom dnu. Bodlje su takođe, kako je smatrao, mogle biti podesne za zarivanje u raspadajuće meso, a Hallucigenia bi tako bila lešinar. Objašnjenje zagonetnog fosila koje je poteklo od ovog engleskog istraživača bilo je najprihvaćenije narednih nekoliko godina, iako su mnoga pitanja ostala nerešena. 

Ilustracija rekonstrukcije Sajmona Morisa (Hd. – glava, S. – bodlja, Tt. – pipak, St. Tt. – kraći pipak, An. – analni otvor) 

Izvor slike: Conway Morris, S. (1977). “A new metazoan from the Cambrian Burgess Shale of British Columbia.” Palaeontology, 20(3), 623–640

Sa svih četrnaest nogu na zemlji

Halucigeniju su 1991. godine ponovo interpretirali paleontolozi Lars Ramskeld (Lars Ramsköld) iz Švedske i Hou Sjenguang (Hou Xianguang) iz Kine, ovog puta u svetlu otkrića vrste Microdictyon na kineskom nalazištu Čengđang sredinom 1980-ih. Primećeno je da je Microdictyon sličan halucigeniji, pa su dva naučnika zaključila da ovi organizmi moraju u nekoj meri biti srodni. Iz ove sličnosti javio se ipak nov problem, jer je ukazivala na to da je halucigenija do tada bila interpretirana naopačke! Nova interpretacija podrazumevala je da su se brojni šiljci, koje je Moris pre tumačio kao organe kretanja, u stvari nalazili na leđima životinje u svojstvu odbrambenih bodlji. Ovo je značilo i da su prethodno opisani leđni pipci u stvari jedan od dva redova nogu koje je Hallucigenia posedovala. Drugi red nogu, kako su Ramskeld i Sjenguang hipotetisali, nalazio bi se unutar stene u kojoj je smešten fosil, tako da je zbog toga uspešno izbegao detekciju proteklih osamdeset godina. Samo godinu dana kasnije njihova hipoteza je i potvrđena, jer je Ramskeld pronašao drugi red nogu dublje u steni originalnog fosila. 

Ramskeldova i Sjenguangova rekonstrukcija

Izvor: Ramsköld, Lars (April 1992). “The second leg row of Hallucigenia discovered”. Lethaia. 25 (2): 221–4. 

Širom otvorenih očiju

Jedna od preostalih nedoumica bila je orijentacija organizma. Još su Ramskeld i Sjenguang smatrali da je loptasta tvorevina, koja je do tad smatrana za glavu, ustvari fosilizovan ostatak telesnih tečnosti, te da se prava glava u stvari nalazi na drugom kraju organizma. Njihove slutnje konačno su se pokazale kao tačne sredinom 2010-ih godina kada su na fosilu otkriveni ostaci prostih očiju, i to na kraju tela koji je dugo bio smatran za zadnji. Тime je došlo do poslednjeg „okretanja“ halucigenije, barem za sada. 

Moderna rekonstrukcija

Izvor: Smith, M. R., & Caron, J. B. (2015). “Hallucigenia’s head and the pharyngeal armature of early ecdysozoans.” Nature, 502(7557), 484–488. 

Izvori:

• WALCOTT, C. (1911). Cambrian Geology and Paleontology II. Middle Cambrian annelids. Smithsonian Miscellaneous Collections, 57(5): 109–145.
• Conway Morris, S. (1977). “A new metazoan from the Cambrian Burgess Shale of British Columbia.” Palaeontology, 20(3), 623–640
• Ramsköld, L., & Hou, X. G. (1991). “New early Cambrian animal and onychophoran affinities of enigmatic metazoans.” Nature, 351(6323), 225–228. Supplemental: Ramsköld, L. (1992). “The second leg row of Hallucigenia discovered.” Lethaia, 25(2), 221–224.
• Ramsköld, Lars (April 1992). “The second leg row of Hallucigenia discovered”. Lethaia. 25 (2): 221–4.
• Smith, M. R., & Caron, J. B. (2015). “Hallucigenia’s head and the pharyngeal armature of early ecdysozoans.” Nature, 502(7557), 484–488.