หลักฐาน"ฟอสซิล"เผยปริศนาการทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียน

หลักฐานฟอสซิลเผยปริศนาการทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียน

จากนั้นในปี 1967 นักศึกษาปริญญาโทคนหนึ่งชื่อ เอส. บี. มิสรา สังเกตเห็นแผ่นหินโคลนซึ่งมีฟอสซิลอยู่เต็มไปหมดที่แหลมมิสเทเคนในนิวฟันด์แลนด์  ชีวิตโบราณบางรูปแบบที่พบบนแผ่นหินนั้นดูเหมือน “แมงกะพรุน” จากรัฐเซาท์ออสเตรเลีย บางส่วนคล้ายใบเฟิน  แต่ฟอสซิลจำนวนมากกลับไม่เหมือนสิ่งใดที่รู้จักกันในวงการวิทยาศาสตร์เลย  ฟอสซิลที่แหลมมิสเทเคนมีอายุย้อนไปถึง 570 ล้านปี  นี่คือหลักฐานของรูปแบบชีวิตขนาดใหญ่และมีความซับซ้อนทางชีววิทยาชุดแรกบนโลก

ถึงตอนนี้ เรารู้จักชีวิตจากยุคอีดีแอคารันที่แตกต่างกันมากกว่า 50 รูปแบบจากแหล่งขุดค้นเกือบ 40 แห่งบนทุกทวีป  ยกเว้นแอนตาร์กติกา

ฟอสซิล
ไฟลัมเอไคโนเดอร์มาตา: เช่นเดียวกับสัตว์พวกผิวหนามที่เราคุ้นเคยกว่า เช่น ดาวทะเล และเม่นทะเล พลับพลึงทะเลจากยุคออร์โดวิเชียนที่เห็นอยู่ด้านบนกับดาวตะกร้าที่พบเห็นในปัจจุบัน (ภาพล่าง) ต่างมีรูปแบบร่างกายที่สมมาตรรอบปากที่อยู่ตรงกลาง พลับพลึงทะเลที่มีก้านยึดกับก้นทะเล กินอาหารโดยใช้แขนกวาดอนุภาคเล็กๆในน้ำเข้าปาก 450 ล้านปีต่อมา ดาวตะกร้าอาศัยกลยุทธ์เดียวกัน โดยแผ่แขนเล็กๆมากมายออกไปเพื่อกรองน้ำให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้

ฟอสซิล

หลักฐานฟอสซิลแสดงว่า อีดีแอคารันเกือบทุกรูปแบบไม่มีปาก พวกมันไม่มีลำไส้ ไม่มีทวารหนัก ปราศจากหัว ดวงตา และหาง บางครั้งเราพบปุ่มหรือแผ่นตรงปลายด้านหนึ่งซึ่งปัจจุบันเรียกว่าส่วนแปะยึด สำหรับยึดเกาะกับก้นทะเลเพื่อให้ส่วนที่เหมือนใบเฟินโบกสะบัดในน้ำ

ถ้าพวกมันกินอาหารไม่ได้ มิหนำซ้ำยังสังเคราะห์แสงไม่ได้ แล้วอีดีแอคารันหล่อเลี้ยงตัวเองด้วยวิธีไหน  สมมุติฐานซึ่งเป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางเชื่อว่า  อีดีแอคารันส่วนใหญ่ยังชีพด้วยออสโมโทรฟี (osmotrophy)  ซึ่งเป็นคำศัพท์หรูหราของกระบวนการพื้นฐานอย่างมาก นั่นคือการรับสารอาหารที่ละลายแล้วด้วยวิธีออสโมซิส หรือการดูดซึมผ่านเยื่อชั้นนอก วิธีนี้อาจจะดีพอในโลกอันเรียบง่าย ณ ช่วงเวลาที่เรียบง่าย  นักวิทยาศาสตร์บางคนสนใจอีกแง่มุมหนึ่งที่น่าสนใจของอีดีแอคารันหลายรูปแบบ นั่นคือโครงสร้างอันละเอียดของพวกมัน หากมองเผินๆพวกมันดูคล้ายผ้าที่ต่อกัน แต่ถ้าพิจารณาดูใกล้ๆจะเห็นโครงสร้างแบบเศษส่วน หรือรูปแบบเหมือนกันที่เรียงตัวซ้ำๆกันโดยมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ รูปแบบใบเฟินขนาดใหญ่ประกอบขึ้นจากใบเฟินขนาดเล็ก ส่วนใบเฟินขนาดเล็กก็ประกอบขึ้นจากใบเฟินขนาดเล็กยิ่งกว่า ทั้งหมดมีรูปร่างเหมือนกันยกเว้นขนาด  รูปร่างพื้นฐานเรียงตัวซ้ำกันสามหรือสี่ขนาด โครงสร้างแบบเศษส่วนอาจช่วยอธิบายว่า เพราะเหตุใดพวกมันจึงสามารถเติบโตจนมีขนาดใหญ่ได้  โครงสร้างแบบนี้ให้ความแข็งแกร่ง ช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวหน้า และอาจเป็นทางลัดทางพันธุกรรม  เพราะสูตรง่ายๆ ในจีโนมอาจกำหนดให้สร้างกลุ่มรูปร่างแบบใบเฟินเล็กๆขึ้นมา ก่อนจะทำซ้ำไปเรื่อยๆ จนมีขนาดใหญ่ขึ้น

 


 

ฟอสซิลรอยเท้าเก่าแก่ที่สุดของการวิ่งสองขาในกิ้งก่า


 

โครงสร้างแบบเศษส่วนนี้ยังปรากฏในสัตว์คล้ายงูที่มาร์ก ลาฟลาม และผมพบในหินสีเทาอมม่วงที่แหลมมิสเทเคน และในอีดีแอคารันอื่นๆอีกหลายรูปแบบซึ่งเรียกรวมกันว่า แรนจีโอมอร์ฟ (rangeomorph) ตามชื่อตัวอย่างรูปแบบหนึ่งจากแอฟริกาตะวันตกที่เรียกว่า แรนเจีย (Rangea)

ระหว่างที่เราสำรวจชั้นหินในนิวฟันด์แลนด์  ลาฟลามชี้ให้ผมดูแรนจีโอมอร์ฟอีกมากมายที่ดูไม่เตะตานักจากระยะสามเมตร แต่กลับน่าขนลุกเมื่อเพ่งมองในระยะใกล้  นี่คือ บีโอทูคิส  มิสเทเคนซิส (Beothukis mistakensis) ใบเฟินรูปใบพายที่ได้ชื่อตามแหล่งค้นพบ ส่วนตรงนั้นคือ แฟรกโตฟูซัส (Fractofusus)  รูปร่างคล้ายกระสวยแบบปลายเรียว พวกมันแผ่ราบอยู่ตามก้นทะเล

แม้แรนจีโอมอร์ฟเหล่านี้จะครองระบบนิเวศทะเลลึกที่แหลมมิสเทเคนอยู่หลายล้านปี  และเฟื่องฟูอยู่ในน่านน้ำที่ตื้นกว่าในที่อื่นๆ แต่พวกมันกลับสาบสูญไปโดยปราศจากลูกหลาน เมื่อยุคแคมเบรียนเปิดฉากขึ้นราว 541 ล้านปีที่แล้ว หรือหลังจากนั้นไม่นาน ก็แทบไม่ปรากฏฟอสซิลของอีดีแอคารันอีกเลย

เรื่อง เดวิด ควาเมน

ภาพถ่าย เดวิด ลิตต์ชวาเกอร์

ฟอสซิล
ไฟลัมอาร์โทรโพดา: การทวีจำนวนอันน่าทึ่งของชนิดพันธุ์สัตว์ใหม่ๆในยุคแคมเบรียนส่วนหนึ่งขับเคลื่อนด้วยวิธีใหม่เอี่ยมของการเติมเชื้อเพลิงให้จักรกลชีวิต นั่นคือการกินสัตว์อื่นเป็นอาหาร เมื่อสัตว์นักล่าวิวัฒน์ก้ามเพื่อคว้าจับและปากเพื่อเคี้ยว เหยื่อของพวกมันจึงพัฒนาเกราะและหนทางใหม่ๆในการหลบหนี และกระตุ้นสัตว์นักล่าให้พัฒนานวัตกรรมให้ล้ำหน้าขึ้นไปอีกเพื่อจับเหยื่อ ในหมู่สัตว์นักล่าอันดับสูงสุดในการแข่งขันด้านอาวุธนี้คือ อะโนมาโลแคริส (ภาพล่าง) ซึ่งอาจกินไทรโลไบต์เป็นอาหาร อาวุธสามอย่างของมันมองเห็นได้ในภาพด้านล่าง ได้แก่ ก้าม แผ่นคล้ายครีบที่ช่วยให้ว่ายน้ำได้อย่างรวดเร็ว ส่วนตรงฐานของก้ามคือดวงตาที่อยู่บนก้านตา การมองเห็นที่ปรากฏขึ้นในยุคแคมเบรียนเอื้อประโยชน์ให้ทั้งฝ่ายนักล่าและเหยื่อ แมงป่องหางแส้ในภาพบน ซึ่งเป็นหนึ่งในญาติที่ยังพบเห็นได้ของ อะโนมาโลแคริส มีดวงตาสองดวงทางด้านหน้าของลำตัวและดวงตาด้านข้างลำตัวอีกข้างละสามดวง

ฟอสซิล

 

อ่านเรื่องราวการค้นพบทางบรรพชิวินวิทยาเพิ่มเติม

ฟอสซิลหนอนอายุ 500 ล้านปี ช่วยไขปริศนาวิวัฒนาการ

เรื่องแนะนำ

วาฬเพชฌฆาตปะทะวาฬสีน้ำเงิน

ฝูงวาฬออร์การ่วมมือกันโจมตีสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก พวกมันคงไม่ได้กำลังล่าเหยื่อ เรื่อง ซาราห์ กิบเบ็นส์ เมื่อวันที่ 18 พฤษภาคม ที่เมืองมอนเตเรย์ รัฐแคลิฟอร์เนีย อากาศยานไร้คนขับหรือโดรน (drone) บันทึกภาพฝูงวาฬออร์การ่วมมือกันเข้าโจมตีวาฬสีน้ำเงิน วาฬออร์กาเป็นที่รู้จักอีกชื่อหนึ่งคือ วาฬเพชฌฆาต อาหารของพวกมันคือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อยู่ในทะเล เช่น โลมา และแมวน้ำ แต่ในกรณีนี้ ผู้ล่าที่น่าเกรงขามคงไม่ได้ตั้งใจที่จะต่อกรกับวาฬสีน้ำเงินตัวเต็มวัย ซึ่งถือว่าเป็นสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดบนโลก จากข้อมูลที่เคยบันทึกไว้ วาฬสีน้ำเงินมีความยาวลำตัวได้ถึงหนึ่งร้อยฟุต และหนักกว่า 200 ตัน จากภาพที่บันทึกได้ วาฬสีน้ำเงินสบัดตัวไปทางด้านข้างอย่างแรง คล้ายกับเป็นการสร้างกำแพงน้ำ และว่ายออกไปอย่างรวดเร็วให้พ้นวิถีของวาฬออร์กา แนนซี แบล็ก นักชีววิทยาทางทะเล กล่าว เธอบันทึกภาพเหตุการณ์นี้ได้จากดาดฟ้าเรือชมวาฬ เหตุผลที่แท้จริงเบื้องหลังการโจมตี “พวกมันอาจจะกำลังหยอกเล่นเฉยๆ ค่ะ” แบล็กกล่าว “วาฬออร์กาแหย่วาฬสีน้ำเงิน เหมือนอย่างที่แมวเล่นกับเหยื่อของมัน วาฬชนิดนี้มีนิสัยขี้เล่นและชอบเข้าสังคม” แบล็กดำเนินธุรกิจนำชมวาฬในชื่อ Monterey Bay Whale Watch ตลอด 25 ปีที่ผ่านมา เธอเฝ้าสังเกตวาฬออร์กาและสัตว์ชนิดอื่นๆ ในกลุ่มคีตาเชียน (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อยู่ในทะเล) แม้ว่าจะมีขนาดใหญ่กว่าวาฬออร์กา […]

เปิดชีวิตเสี่ยงตายของนักล่าจระเข้

"มันยากที่จะมีสมาธิกับภาพถ่ายตรงหน้า ในขณะที่คุณเองไม่มั่นใจว่าแขนหรือมือจะยังอยู่หรือไม่" คำบอกเล่าจาก เทรเวอร์ ฟรอสต์ ช่างภาพผู้ถ่ายภาพจระเข้แทบทุกชนิดเป็นเวลาสามปีเต็ม