Slovenskí vedci prispeli k lepšiemu pochopeniu evolúcie pištoľových kreviet. Pomocou invazívnych aj neinvazívnych analytických metód sa im podarilo určiť prvé nespochybniteľné fosílie týchto pozoruhodných tvorov. Pištoľovým krevetám, čo sú zaujímavé morské kôrovce s jediným veľkým klepetom, bola dosiaľ zo strany výskumníkov venovaná značná pozornosť, no ich fosílne príbuzenstvo sa stále nedarilo odhaliť.
Nevedelo sa, kedy sa vlastne tejto skupine ráčikov s pozoruhodným telesným prispôsobením vyvinulo ich špecializované klepeto. To je akousi sonickou zbraňou: korisť dokáže zabiť zvukom. Nová štúdia medzinárodného tímu vedcov vedeného Mgr. Matúšom Hyžným, PhD., z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave, publikovaná v prestížnom časopise Scientific Reports, vypĺňa medzeru v doterajšom chápaní evolúcie pištoľových kreviet. Podarilo sa im rozanalyzovať 28 miliónov rokov starú horninu, ktorá je najstarším záznamom pištoľových kreviet; tento údaj tak vedci považujú za minimálny vek celej skupiny.
Ako uvádzajú vo svojej publikovanej štúdii, všetky fosílne vzorky vykazovali na svojich hrebeňoch rady pórov. Usporiadanie týchto pórov bolo symetrické na oboch stranách fosílnych štruktúr. Takéto usporiadanie pórov je možné nájsť aj na koncoch prstov existujúcich zástupcov skupiny Alpheus. „Na základe ich veľkosti, umiestnenia a spôsobu distribúcie boli tieto štruktúry označené ako póry pre zadržanie. Ďalšou podobnosťou medzi väčšinou fosílneho materiálu a existujúcimi exemplármi Alpheus bola prítomnosť bazálnych jám na sploštenú stranu fosílnej štruktúry. V skupine Alpheus majú tieto jamy kolíčky v tvare tyčiniek, ktoré slúžia ako senzorické štruktúry.“
Vedecký tím konštatoval, že ďalšia analýza vnútornej štruktúry existujúcich a fosílnych koncov prstov odhalila značné rozdiely v röntgenovom útlme medzi proximálnymi a distálnymi časťami daktylu zvieracieho pazúrika . „V distálnej časti bolo pozorované zvýšenie röntgenového útlmu zvnútra smerom von, ktoré zodpovedalo rozdielom v kutikulárnej hustote, vyplývajúcej z rozdielnych stupňov kalcifikácie. Vzor kutikulárneho vrstvenia pozorovaný na existujúcej vzorke bol veľmi podobný vzoru na fosílnych vzorkách.“
Vedci ďalej uvádzajú, že z hľadiska ich chemického zloženia bolo zovretie prstov existujúcich zástupcov skupiny Alpheus a fosílnych vzoriek z veľkej časti identické, pričom hlavným komponentom bol kalcit. „Fosilné vzorky obsahovali sekundárnu substrátovú zmes zloženú z moscovitu, chloritu a kremeňa, ktoré pochádzajú z pripevnených častíc sedimentu. Výsledky získané pomocou Ramanovej spektroskopie odhalili tri charakteristické pásy kalcitu pri 1088/1087, 714/713 a 283/282 cm-1. Fluorescenčné hladiny boli relatívne vysoké, čo naznačovalo prítomnosť organických a anorganických nečistôt. Okrem toho v proximálnej časti daktylu existujúcej vzorky bolo pozorované hlavné rozšírenie kalcitového pásma 1088/1087 cm-1, čo možno vysvetliť nižším stupňom kalcifikácie proximálnej časti klepeta.“
Pištoľové krevety (Malacostraca: Decapoda: Alpheidae) sú rôznorodou skupinou morských kôrovcov žijúcich pri dne. Vďaka výnimočným morfologickým prispôsobeniam a pozoruhodnej rozmanitosti často slúžia ako modelová skupina pri štúdiu evolúcie komplexných orgánov, ekológie a správania morských organizmov. Najlepšie tieto krevety charakterizuje tzv. pištoľové klepeto. „Klepetá pištoľových kreviet vykazujú jedinečnú kombináciu morfologických znakov, ktorú nenájdeme u žiadnej inej skupiny kôrovcov,“ vysvetľuje Dr. Matúš Hyžný z Univerzity Komenského v Bratislave. Tento výnimočný orgán je doslova multifunkčným nástrojom používaným na rôzne úkony vrátane agresívneho, varovného či obranného správania. Krevety ním dokážu medzi sebou komunikovať, ale aj ochromiť či dokonca zabiť korisť.
„Strieľanie“ sprevádza krátky záblesk svetla a mimoriadne hlasný praskavý zvuk (až 200 dB), ktorý vzniká pri kolapse tzv. kavitačnej bubliny. Spoľahlivý fosílny materiál, ktorý by umožnil štúdium evolúcie tohto špecializovaného klepeta, však dosiaľ chýbal. Hlavnou otázkou medzinárodného výskumného tímu preto bolo, kedy sa toto klepeto vyvinulo.
Jediné časti tela kreviet s dostatočnou šancou prečkať milióny rokov v podobe fosílií sú silno kalcifikované konce klepeta. „Chudobný fosílny záznam pištoľových kreviet je priamy dôsledok nízkeho fosilizačného potenciálu malých ráčikov a ťažkostí pri ich určovaní v prípade ich zachovania,“ upresňuje Dr. Hyžný. Bez nespochybniteľného určenia však nemožno presne datovať evolučný pôvod klepeta pištoľových kreviet. Najnovšia štúdia dokazuje, že dobre kalcifikované končeky klepiet nie sú zriedkavé, ale práve naopak. Ukázalo sa, že množstvo zvyškov, v minulosti pokladaných za súčasť tela sépií alebo krabov, v skutočnosti predstavuje predmetné konce klepiet pištoľových kreviet, ktorých morfológia zodpovedá dnes žijúcim zástupcom.
„Naša štúdia využila najmodernejšie metódy, ktorými sme drobné fosílie preskúmali po morfologickej aj chemickej stránke. Objavili sme výrazné odlišnosti v mikroštruktúre koncov klepiet v porovnaní so zvyškom klepeta pištoľových kreviet. Tento rozdiel je možné pozorovať aj v chemickom zložení jednotlivých častí klepeta, čo vysvetľuje prednostné zachovávanie končekov klepiet,“ ozrejmil Dr. Alexander Ziegler z Univerzity v Bonne. Na základe publikovaných výsledkov tak tím demonštroval najstarší fosílny doklad pištoľových kreviet z hornín starých asi 28 miliónov rokov. Ide tak o nový údaj o minimálnom veku celej skupiny.
V rámci študovaných fosílií vedci navyše rozoznali niekoľko odlišných morfotypov. Táto variabilita poukazuje na prítomnosť zvyškov patriacich viac ako iba jednému druhu. „S istotou môžeme povedať, že veľká časť morfologickej rozmanitosti klepiet, ktorú u pištoľových kreviet pozorujeme dnes, sa vyvinula už asi pred 20 až 30 miliónmi rokov,“ uzavrel Dr. Andreas Kroh z Prírodovedného múzea vo Viedni.
Informácie poskytol: Dr. Matúš Hyžný, Katedra geológie a paleontológie, Prírodovedecká fakulta Univerzity Komenského v Bratislave
Spracovala: SLávka Habrmanová, NCP VaT pri CVTI SR
Foto: http://www.nature.com/articles/s41598-017-02603-5#Sec1
Uverejnila: ZVČ