Ediacaranin Spriggina paljastaa oikeakätisyyden muinoin

Kuvittele pieni, litteä eläin, joka ryömii hämärällä merenpohjalla ja suosii käännöksissään aina toista puolta. Kuulostaa oudolta, mutta Etelä-Australiasta löytyvät fossiilit näyttävät juuri tämän: oikealle kallistumisen mieltymys, kivessä säilynyt yli puolen miljardin vuoden ajan.

Tutkijat, jotka tutkivat Ediacaranin fossiilia Spriggina floundersiä, analysoivat yli sataa hienosti säilynyttä yksilöä Nilpenasta ja Adelaiden museoiden kokoelmista. Nämä fossiilit eivät esitä eläimiä sellaisenaan vaan niistä jääneitä peilikuvamaisia painaumia sedimenttiin. Kiveen vasemmalle näyttävä taite merkitsee eläimen oikealle suuntautunutta käännöstä elämässä. Kun tämä peilivaikutus otettiin huomioon, ilmeni odottamaton kaava: Spriggina kaartoi oikealle noin kaksi kertaa useammin kuin vasemmalle.

Etelä-Australiasta kerättyjä Spriggina floundersi -fossiileja. Koska nämä fossiilit säilyttävät alkuperäisten eläinten peilikuvapainanteet, kiveen vasemmalle näyttävä käyryys tarkoittaa eläintä, joka kääntyi elämässään oikealle.

Miksi tämä on tärkeää? Koska populaation tasoinen johdonmukainen vinouma - mitä voimme kutsua kätisyydeksi - kertoo enemmän kuin omituisesta mieltymyksestä. Nykyeläimillä lateraalisoitunut käyttäytyminen heijastaa usein järjestäytynyttä aistinkäsittelyä ja hermoverkkojen epätasaista toimintaa, joka suosii toista kehon puolta. Uusi työ työntää tällaisten epäsymmetrioiden varhaisimmat merkit Ediacaran-kaudelle, noin 550 miljoonan vuoden taakse, kauas ennen useimpien tuttujen eläinryhmien ilmaantumista.

Tutkimusryhmä kattoi useita instituutioita, kuten Amerikan luonnonhistoriallisen museon, Floridan osavaltion yliopiston, Harvardin ja Kalifornian yliopiston Riverside. Heidän lähestymistapansa oli yksinkertainen mutta huolellinen: mitata muotoeroja monista yksilöistä, korjata peilikuvavaikutus, ja testata voisiko vasemman ja oikean käännöksen jakauma syntyä sattumalta. Tulos oli riittävän johdonmukainen viittaamaan biologiseen vinoumaan ennemmin kuin satunnaiseen taphonomiseen kohinaan.

Tutkimusryhmä työskenteli Flinders Ranges -alueella ja sitä ympäröivillä seuduilla Etelä-Australiassa. Nilpenan Ediacara-kansallispuiston yksittäisten kerrostumien kaivaukset paljastavat Ediacara-bioton yhteisöjä, jotka hautautuivat myrskytapahtumissa ja tallensivat merenpohjan maisemia 550 miljoonan vuoden takaa.

Spriggina on tuttu hahmo Ediacaran-tutkimuksessa. Bilateraalisella ruumiinrakenteellaan - etu-taka, vasen-oikea, ylä-ala - se ennakoi järjestäytymistä, joka on yhteistä ihmisille ja useimmille eläimille. Myrskyjen hautaamissa merenpohjan kerrostumissa Flinders Rangesissa säilyneet fossiilit esittävät kokonaisia yhteisöjä eläviä vastaavassa asennossa. Reg Sprigg, joka ensimmäisenä ymmärsi niiden merkityksen, antoi nimensä myöhemmin Etelä-Australian osavaltion fossiiliksi nimitetylle eläimelle.

Sprigginan oikealle kallistuva vinouma viittaa siihen, että lateraalisoitunut käyttäytyminen oli olemassa ainakin 550 miljoonaa vuotta sitten. Se on elegantti ja yllättävä johtopäätös: käyttäytyminen, joka nykyään liittyy monimutkaisiin hermostoihin, näyttäisi ilmestyneen hyvin varhaisessa eläinhistoriassa.

Tarkoittaako tämä, että Sprigginalla oli aivot kuten meillä? Ei suinkaan. Mutta havainto herättää mahdollisuuden, että sensorista tietoa epäsymmetrisesti käsittelevä hermojärjestely oli jo kehittymässä kaukaisessa menneisyydessä. Jos tasaiseen kääntymiseen liittyy aistimuksellinen mieltymys tai epäsymmetrinen sisäinen kytkentä, kätisyyden rakennuspalikat voivat olla paljon vanhempia kuin aiemmin arveltiin.

Etelä-Australiasta kerättyjä Spriggina floundersi -fossiileja. Koska nämä fossiilit säilyttävät alkuperäisten eläinten peilikuvapainanteet, kiveen vasemmalle näyttävä käyryys tarkoittaa eläintä, joka kääntyi elämässään oikealle.

On silti arvoituksia. Fossiilipainanteet säilyttävät muodon, eivät käyttäytymistä, ja tutkijoiden on edettävä varovaisesti, kun he päättelevät hermostollisista ominaisuuksista kuorien tai sedimenttikäyryyksien perusteella. Silti populaatiotason signaali näissä Etelä-Australian fossiileissa on vaikea sivuuttaa pelkkänä sattumana. Se avaa erilaisen kuvan Ediacaranin merenpohjasta: ei vain passiivisten mattojen ja muotoaan vailla olevien massojen maailmaa, vaan ympäristöä, jossa monisoluiset eläimet kokeilivat suuntautuvaa liikettä ja järjestäytyneitä aistivasteita.

Joten kun ajattelet oikeakätisyyttä tai vasenkätisyyttä, muista tämä: tuon mieltymyksen juuret saattavat ulottua pienelle Ediacaranin ryömijälle, joka jätti pehmeään mutaan oikealle kaartuvan jäljen - käyttäytymisen kaiun, joka säilynyt kivessä puoli miljardia vuotta.