Penelitian ini memberikan wawasan baru tentang evolusi awal hewan.

Para peneliti yang dipimpin oleh Shuhai Xiao di Virginia Tech telah menemukan fosil spons laut berumur 550 juta tahun, menyoroti kesenjangan 160 juta tahun dalam catatan fosil. Fosil ini, yang menunjukkan bahwa spons purba tidak memiliki kerangka mineral, memberikan wawasan baru tentang evolusi salah satu hewan tertua dan memengaruhi cara ahli paleontologi mencari spons purba.

Sepintas, spons laut sederhana ini tidak tampak seperti makhluk misterius. Tidak ada otak. Tidak punya nyali. Tidak masalah jika itu berasal dari 700 juta tahun yang lalu. Namun, fosil spons yang meyakinkan hanya berumur sekitar 540 juta tahun, menyisakan selisih 160 juta tahun dalam catatan fosil.

Dalam makalah yang diterbitkan 5 Juni di jurnal alamahli geobiologi Virginia Tech Shuhai Xiao dan kolaboratornya melaporkan “tahun-tahun yang hilang” pada spons laut berusia 550 juta tahun dan menyatakan bahwa spons laut yang lebih tua pun belum mengembangkan kerangka mineral, sehingga memberikan kriteria baru untuk mencari fosil yang hilang.

Misteri hilangnya spons laut berkisar pada sebuah paradoks. Perkiraan jam molekuler, yang melibatkan pengukuran jumlah mutasi genetik yang terakumulasi seiring berjalannya waktu, menunjukkan bahwa spons pasti telah berevolusi sekitar 700 juta tahun yang lalu. Namun, tidak ada fosil spons yang meyakinkan yang ditemukan pada batuan setua itu.

Selama bertahun-tahun, misteri ini telah menjadi bahan perdebatan di kalangan ahli zoologi dan paleontologi.

Penemuan terbaru ini mengisi pohon keluarga evolusi salah satu hewan tertua, menjelaskan ketidakhadiran mereka dalam batuan purba dan menghubungkan titik-titik tersebut dengan pertanyaan Darwin tentang kapan mereka berevolusi.

Penemuan perintis Xiao

Xiao, yang baru-baru ini ditunjuk di National Academy of Sciences, pertama kali melihat fosil tersebut lima tahun lalu, ketika seorang kolaborator mengiriminya foto spesimen yang digali di sepanjang Sungai Yangtze di Tiongkok. “Saya belum pernah melihat hal seperti ini sebelumnya,” kata Xiao, dosen di College of Science. “Segera, saya menyadari bahwa ini adalah sesuatu yang baru.”

Xiao dan rekan-rekannya dari Universitas Cambridge dan Institut Geologi dan Paleontologi Nanjing mulai mengesampingkan kemungkinan satu per satu: tidak ada air laut, tidak ada anemon laut, tidak ada karang. Mungkinkah itu spons laut purba yang sulit ditangkap?

Shuhai Xiao, ahli geobiologi di Virginia Tech, dan rekan-rekannya melaporkan fosil spons laut berusia 550 juta tahun, mengisi celah dalam pohon keluarga evolusi salah satu hewan tertua. Foto oleh Spencer Coppage untuk Virginia Tech. Kredit: Spencer Coppage untuk Virginia Tech

Dalam penelitian sebelumnya yang diterbitkan pada tahun 2019, Xiao dan timnya menyarankan Spons awal tidak meninggalkan fosil karena mereka tidak mengembangkan kemampuan untuk menghasilkan struktur keras seperti jarum, yang dikenal sebagai spikula, yang menjadi ciri spons laut saat ini.

Anggota tim Xiao menelusuri evolusi spons melalui catatan fosil. Ketika mereka kembali ke masa lalu, komposisi spikula spons menjadi lebih organik dan kurang termineralisasi.

“Jika Anda mengekstrapolasi, makhluk pertama mungkin adalah makhluk bertubuh lunak dengan kerangka yang sepenuhnya organik dan tanpa mineral sama sekali,” kata Xiao. “Jika ini benar, mereka hanya akan mampu bertahan dari proses fosilisasi dalam kondisi yang sangat khusus di mana fosilisasi yang cepat mengalahkan dekomposisi.”

Kemudian pada tahun 2019, tim peneliti internasional Xiao menemukan fosil spons yang terawetkan dalam kondisi seperti itu: lapisan tipis batuan karbonat laut yang diketahui mengawetkan banyak hewan bertubuh lunak, termasuk beberapa mikroorganisme. Hewan bergerak tertua.

“Fosil jenis ini lebih sering hilang dalam catatan fosil,” kata Xiao. “Penemuan baru ini memberikan gambaran tentang hewan purba sebelum mereka berkembang menjadi bagian padat.”

Penemuan fosil baru dan implikasinya

Permukaan fosil spons baru dipenuhi dengan susunan kotak-kotak teratur yang rumit, masing-masing dibagi menjadi kotak-kotak yang lebih kecil dan identik.

“Pola spesifik ini menunjukkan bahwa fosil spons laut kita berkerabat paling dekat dengan spesies tertentu Menggolongkan “Itu terbuat dari spons kaca,” kata Xiaoping Wang, peneliti postdoctoral di Institut Geologi dan Paleontologi Nanjing dan Universitas Cambridge.

Aspek tak terduga lainnya dari fosil spons baru ini adalah ukurannya. “Saat mencari fosil spons awal, saya memperkirakan ukurannya sangat kecil,” kata kolaborator Alex Liu dari Universitas Cambridge. “Fosil baru ini berukuran panjang sekitar 15 inci dengan bentuk tubuh berbentuk kerucut yang relatif rumit, yang menantang banyak harapan kita tentang kemunculan spons awal.”

Meskipun fosil tersebut mengisi tahun-tahun yang hilang, fosil ini juga memberikan para peneliti panduan penting tentang cara mencari fosil-fosil ini – yang diharapkan akan memperluas pemahaman tentang evolusi awal hewan di kemudian hari.

“Penemuan ini menunjukkan bahwa spons pertama mungkin berbentuk spons tetapi tidak seperti kaca,” kata Xiao. “Kami sekarang tahu bahwa kami perlu memperluas pandangan kami saat mencari spons awal.”

Referensi: “Fauna Spons dari Grup Mahkota Ediacaran Akhir” oleh Xiaoping Wang, Alexander J. Liu, Zhi Chen, Chengxi Wu, Yarong Liu, Bin Wan, Qi Pang, Quanming Zhou, Shunlai Yuan, dan Shuhai Xiao, 5 Juni 2024, alam.
DOI: 10.1038/s41586-024-07520-y