520-Million-Year-Old Sea Monster Had 18 Mouth Tentacles

By Laura Geggel, Associate Editor | March 22, 2019 07:10am ET

A detailed fossil of the newly identified Daihua sanqiong.

Credit: Yang Zhao

A descoberta de um fóssil que mostra uma criatura marinha antiga com 18 tentáculos em torno de sua boca ajudou a resolver um mistério moderno sobre as origens de um carnívoro gelatinoso chamado pentes de gel, segundo um novo estudo.

O anteriormente desconhecido "monstro marinho", que os cientistas apelidaram de Daihua sanqiong, viveu um colossal 518 milhões de anos atrás no que hoje é a China. E o animal extinto compartilha uma série de características anatômicas com a geleia de pente moderna, uma pequena criatura marinha que usa as chamadas fileiras de pentes cheias de cílios parecidos com cabelos para nadar pelos oceanos.

The discovery suggests that this newfound species may be the comb jelly's distant relative, said study lead researcher Jakob Vinther, a paleobiologist at Bristol University in the United Kingdom. [Photos: Ancient Shrimp-Like Critter Was Tiny But Fierce]  

"Com os fósseis, nós pudemos descobrir de onde as geleias de pente bizarras se originaram", disse Vinther à Live Science. "Mesmo que agora possamos mostrar que eles vieram de um lugar muito sensato, isso não os torna menos estranhos".

Essa descoberta, no entanto, provocou um debate. Embora a descoberta de D. sanqiong seja impressionante, é difícil dizer se essa criatura antiga faz parte da linhagem que produzia geleias de pente, disse Casey Dunn, professor de ecologia e biologia evolutiva na Universidade de Yale, que não esteve envolvido no estudo. .

"Sou altamente cético em relação às conclusões que eles tiram", disse Dunn à Live Science.

A magnified shot of the rows of cilia on Daihua sanqiong, which suggest that it might be a distant relative of the modern comb jelly.

Credit: Jakob Vinther

18 incredible tentacles

Vinther came across the D. sanqiong fossil while visiting colleagues at Yunnan University in China. The scientists there showed him a number of fossils in their collection, including the mysterious creature they later named Daihua sanqiong, which was discovered by study co-researcher Xianguang Hou, a paleobiologist at Yunnan University. The genus name honors the Dai tribe in Yunnan; "hua" means flower in Mandarin, and refers to the critter's flower-like shape.

On each of D. sanqiong's tentacles are fine, feather-like branches with rows of large ciliary hairs, which likely helped it catch prey. These hairs, according to Vinther, grabbed his attention "because we only find big cilia on comb jellies." To swim, comb jellies move their cilia, which then flicker in beautiful iridescent colors.

A living comb jelly, known as Euplokamis. The creature's rainbow iridescence is caused by the movement of the ciliary comb bands on the animal's body.

Credit: Photograph by Alexander Semenov

Moreover, the D. sanqiong fossil bears an intriguing resemblance to other known ancient animals, including Xianguangia, another ancient creature with 18 tentacles, and the tulip-like sea creatures Dinomischus and Siphusauctum.

"To make a long story short, we were able to reconstruct the whole [early] lineage of comb jellies," by doing anatomical comparisons, Vinther said. This is a big deal, because some scientists argue that these swimming carnivores were among the first animals to evolve on Earth, based on family trees analyses and genetic modeling of modern comb jellies. But now, this international team has possibly shown that comb jellies have a long lineage that precedes them, Vinther said.

This newly described lineage suggests that some of the ancestors of comb jellies had skeletons and that their ancient tentacles evolved into the combs with the densely packed cilia seen on comb jellies today.

An artist's illustration of Daihua sanqiong.

Credit: Xiaodong Wang

The discovery also sheds light on where these ancient animals likely sat on the tree of life. For instance, researchers previously thought that Xianguangia was a sea anemone, but it "is actually part of the comb jelly branch," study co-researcher Peiyun Cong , a professor of paleobiology at Yunnan University, said in a statement.

These findings also make a strong case that comb jellies are related to corals, sea anemones and jellyfish, the researchers said. "Those [ancient] tentacles are the same tentacles that you see on corals and sea anemones," Vinther said. "We can trace comb jellies to these flower-like animals that lived more than half a billion years ago." [Photos: Strange, Eyeless Creatures from the Cambrian Period]

But not everyone agrees with this analysis. While Dunn commended the researchers for their detailed description of D. sanqiong and its proposed relatives, some of these creatures have such different body shapes that it's challenging to see how they could be related, he said. It's possible that the tulip-looking Dinomischus and Siphusayctum creatures are related to each other. But Siphusauctum has ciliary rows on the inside of its body, and the animal purported to come after it, Galeactena, has these rows on the outside of its body. It's hard to see how this animal would, in effect, turn inside out as it evolved, Dunn said. Given that some of these claims are tenuous, the burden of proof is higher, and the researchers don't quite get there, Dunn said.

"These are exciting animals no matter how they're related to each other," Dunn said. "Even though I'm skeptical that tentacles and comb rows are homologous [evolutionarily related], I think that as we describe more diversity from these deposits, certainly we're going to learn a lot more about animal evolution."

The study was published online yesterday (March 21) in the journal Current Biology.

• Image Gallery: Bizarre Cambrian Creature
• Photos: Trove of Marine Fossils Discovered in Morocco
• Photos: 'Hat'-Wearing Ancient Slug May Explain Mollusk Family Tree

Pesquisa sobre anêmonas de tubo sugere que América do Sul teve “mar interno”

05 de setembro de 2012

Por Fábio de Castro
Agência FAPESP – Depois de estudar por quatro anos o processo evolutivo de diversificação de um grupo de anêmonas de tubo do Atlântico Sul, um grupo de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) obteve um resultado inesperado: o estudo biológico acabou contribuindo para reforçar a teoria geológica de que, há cerca de 10 milhões de anos, a bacia Amazônica era ocupada por um mar interno que ligava o Caribe ao Uruguai.

Estudo sobre processo evolutivo de diversificação de organismos marinhos reforça teoria geológica de que há 10 milhões de anos existia uma língua de oceano que cortava o continente desde o Caribe até o Uruguai, cobrindo toda a bacia Amazônica (ilustração: Science)
 
O estudo, publicado na revista PLoS One, teve o objetivo inicial de identificar, por meio de análises genéticas e moleculares, em que momento da evolução ocorreu a diferenciação entre duas espécies de anêmonas de tubo do gênero Isarachnanthus, do grupo Ceriantharia presentes no oceano Atlântico.
Os resultados mostraram, no entanto, que o cenário mais provável para a diferenciação das duas espécies – e de uma terceira existente no oceano Pacífico – seria coerente com a chamada teoria da “rota marinha da Amazônia no Mioceno médio”.

Segundo essa teoria, um passagem marinha ligava o Caribe à região atual da costa do Uruguai, entre 9 milhões e 11 milhões de anos atrás, cortando ao meio o continente. A maior parte do Brasil atual, nesse período conhecido como Mioceno médio, teria sido uma ilha separada do resto da América do Sul por uma língua de oceano.

O artigo foi elaborado por pesquisadores dos departamentos de Zoologia e de Genética e Biologia Evolutiva do Instituto de Biociências (IB) da USP, da Fundação Carmabi de Curaçao (Antilhas Holandesas) e do Instituto de Biodiversidade e Dinâmicas de Ecossistemas da Universidade de Amsterdam (Holanda).

O estudo teve apoio da FAPESP por meio do projeto “Sistemática, ciclo de vida e padrões reprodutivos de medusas”, realizado no âmbito do BIOTA-FAPESP e coordenado por André Morandini, também autor do artigo e professor do IB-USP.

De acordo com o primeiro autor do artigo, Sérgio Stampar, que realiza pós-doutorado no Departamento de Zoologia do IB-USP sob supervisão de Morandini, há pelo menos 50 anos não surgiam estudos novos sobre as anêmonas de tubo Isarachnanthus no Brasil, por causa da dificuldade de se realizar coletas de espécimes desse grupo, que só é encontrado à noite, no substrato marinho.
“Nossa ideia, quando começamos este estudo, foi retomar as pesquisas sobre esse grupo esquecido de cnidários. Fizemos a coleta em várias regiões do oceano Atlântico e conseguimos grande quantidade do organismo. Além dos estudos morfológicos de praxe, começamos a fazer a análise genética dessas anêmonas de tubo, que ainda não havia sido realizada”, disse Stampar à Agência FAPESP.
Segundo Stampar, as análises filogenéticas indicavam que, há cerca de 16 milhões de anos, só existia uma espécie da anêmona de tubo, ancestral a todas as Isarachnanthus tratadas no trabalho, que ocorria no Atlântico Norte, provavelmente na latitude da saída do mar Mediterrâneo. Essa espécie possivelmente atravessou o oceano e chegou até o Caribe.

“Descobrimos que a espécie do Brasil, Isarachnanthus nocturnus, do ponto de vista genético, era mais próxima à espécie existente no Pacífico, Isarachnanthus bandanensis, do que da que existe no Atlântico norte, Isarachnanthus maderensis. Isso nos deixou surpresos, porque achávamos que as duas espécies do Atlântico teriam mais proximidade entre si”, disse Stampar.

A princípio, a espécie do Atlântico Sul, tendo se diferenciado em tempos mais recentes, poderia ter alcançado regiões mais meridionais pela costa da América do Sul, carreada pela corrente. Mas isso não seria possível, porque os estudos geológicos mostram que já naquela época as correntes eram geradas, como hoje, do sul para o norte. Portanto, elas devem ter passado por outra via.

“É praticamente impossível que essas anêmonas de tubo tenham vindo pelo Atlântico. No entanto, as análises moleculares e de DNA que fizemos permitiram estimar que os organismos chegaram ao Atlântico Sul há cerca de 8 milhões ou 9 milhões de anos. Essa data coincide com as especulações da geologia sobre a existência de um mar interno que cortava a América do Sul. É muito provável que essa tenha sido a rota das anêmonas”, explicou Stampar.

Outros organismos

A rota marinha teria ligado a região onde hoje é o Caribe, na costa da Venezuela, à região onde hoje é o Uruguai, estendendo-se por todo continente sul-americano, cobrindo as regiões onde hoje estão o Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Amazonas e Acre. Quando esse mar interno se fechou, as anêmonas que haviam chegado ao Atlântico Sul teriam ficado isoladas e se diferenciado em outra espécie.

“O processo geológico explicaria o isolamento dessas anêmonas, que teria permitido a diferenciação da espécie nocturnus quando o mar interno se fechou e a população ficou segregada no Atlântico Sul”, disse Stampar.

“Mais tarde, a espécie bandanensis pode ter surgido por processo semelhante: as anêmonas de tubo da espécie nocturnus, provenientes do Atlântico Sul, depois de chegar ao Caribe, teriam passado pelo Pacífico, porque não havia barreira entre os oceanos. Depois do fechamento do istmo do Panamá, há 4 milhões de anos, elas ficaram segregadas e se diferenciaram na espécie do Pacífico”, disse.
Embora tenha reforçado a teoria da rota marinha da Amazônia, as conclusões ainda são especulativas, segundo Stampar, já que o estudo foi realizado com um só grupo de organismos.

“No entanto, o trabalho mostrou que vale a pena procurar outros organismos que sigam o mesmo padrão. Meu pós-doutorado está em grande parte relacionado a essas pesquisas – principalmente a partir do estudo de outros cnidários como águas-vivas, que são a especialidade do nosso grupo e, em tese, têm características diferentes de dispersão”, afirmou.

O artigo Evolutionary Diversification of Banded Tube-Dwelling Anemones (Cnidaria; Ceriantharia; Isarachnanthus) in the Atlantic Ocean, de Sergio Stampar e outros, pode ser lido na PLoS One em www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0041091

Pesquisa sobre anêmonas de tubo sugere que América do Sul teve “mar interno”

05/09/2012

Por Fábio de Castro
Agência FAPESP – Depois de estudar por quatro anos o processo evolutivo de diversificação de um grupo de anêmonas de tubo do Atlântico Sul, um grupo de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) obteve um resultado inesperado: o estudo biológico acabou contribuindo para reforçar a teoria geológica de que, há cerca de 10 milhões de anos, a bacia Amazônica era ocupada por um mar interno que ligava o Caribe ao Uruguai.

Estudo sobre processo evolutivo de diversificação de organismos marinhos reforça teoria geológica de que há 10 milhões de anos existia uma língua de oceano que cortava o continente desde o Caribe até o Uruguai, cobrindo toda a bacia Amazônica (ilustração: Science)

O estudo, publicado na revista PLoS One, teve o objetivo inicial de identificar, por meio de análises genéticas e moleculares, em que momento da evolução ocorreu a diferenciação entre duas espécies de anêmonas de tubo do gênero Isarachnanthus, do grupo Ceriantharia presentes no oceano Atlântico.
Os resultados mostraram, no entanto, que o cenário mais provável para a diferenciação das duas espécies – e de uma terceira existente no oceano Pacífico – seria coerente com a chamada teoria da “rota marinha da Amazônia no Mioceno médio”.

Segundo essa teoria, um passagem marinha ligava o Caribe à região atual da costa do Uruguai, entre 9 milhões e 11 milhões de anos atrás, cortando ao meio o continente. A maior parte do Brasil atual, nesse período conhecido como Mioceno médio, teria sido uma ilha separada do resto da América do Sul por uma língua de oceano.

O artigo foi elaborado por pesquisadores dos departamentos de Zoologia e de Genética e Biologia Evolutiva do Instituto de Biociências (IB) da USP, da Fundação Carmabi de Curaçao (Antilhas Holandesas) e do Instituto de Biodiversidade e Dinâmicas de Ecossistemas da Universidade de Amsterdam (Holanda).

O estudo teve apoio da FAPESP por meio do projeto “Sistemática, ciclo de vida e padrões reprodutivos de medusas”, realizado no âmbito do BIOTA-FAPESP e coordenado por André Morandini, também autor do artigo e professor do IB-USP.
De acordo com o primeiro autor do artigo, Sérgio Stampar, que realiza pós-doutorado no Departamento de Zoologia do IB-USP sob supervisão de Morandini, há pelo menos 50 anos não surgiam estudos novos sobre as anêmonas de tubo Isarachnanthus no Brasil, por causa da dificuldade de se realizar coletas de espécimes desse grupo, que só é encontrado à noite, no substrato marinho.

“Nossa ideia, quando começamos este estudo, foi retomar as pesquisas sobre esse grupo esquecido de cnidários. Fizemos a coleta em várias regiões do oceano Atlântico e conseguimos grande quantidade do organismo. Além dos estudos morfológicos de praxe, começamos a fazer a análise genética dessas anêmonas de tubo, que ainda não havia sido realizada”, disse Stampar à Agência FAPESP.
Segundo Stampar, as análises filogenéticas indicavam que, há cerca de 16 milhões de anos, só existia uma espécie da anêmona de tubo, ancestral a todas as Isarachnanthus tratadas no trabalho, que ocorria no Atlântico Norte, provavelmente na latitude da saída do mar Mediterrâneo. Essa espécie possivelmente atravessou o oceano e chegou até o Caribe.

“Descobrimos que a espécie do Brasil, Isarachnanthus nocturnus, do ponto de vista genético, era mais próxima à espécie existente no Pacífico, Isarachnanthus bandanensis, do que da que existe no Atlântico norte, Isarachnanthus maderensis. Isso nos deixou surpresos, porque achávamos que as duas espécies do Atlântico teriam mais proximidade entre si”, disse Stampar.
A princípio, a espécie do Atlântico Sul, tendo se diferenciado em tempos mais recentes, poderia ter alcançado regiões mais meridionais pela costa da América do Sul, carreada pela corrente. Mas isso não seria possível, porque os estudos geológicos mostram que já naquela época as correntes eram geradas, como hoje, do sul para o norte. Portanto, elas devem ter passado por outra via.
“É praticamente impossível que essas anêmonas de tubo tenham vindo pelo Atlântico. No entanto, as análises moleculares e de DNA que fizemos permitiram estimar que os organismos chegaram ao Atlântico Sul há cerca de 8 milhões ou 9 milhões de anos. Essa data coincide com as especulações da geologia sobre a existência de um mar interno que cortava a América do Sul. É muito provável que essa tenha sido a rota das anêmonas”, explicou Stampar.

Outros organismos

A rota marinha teria ligado a região onde hoje é o Caribe, na costa da Venezuela, à região onde hoje é o Uruguai, estendendo-se por todo continente sul-americano, cobrindo as regiões onde hoje estão o Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Amazonas e Acre. Quando esse mar interno se fechou, as anêmonas que haviam chegado ao Atlântico Sul teriam ficado isoladas e se diferenciado em outra espécie.
“O processo geológico explicaria o isolamento dessas anêmonas, que teria permitido a diferenciação da espécie nocturnus quando o mar interno se fechou e a população ficou segregada no Atlântico Sul”, disse Stampar.

“Mais tarde, a espécie bandanensis pode ter surgido por processo semelhante: as anêmonas de tubo da espécie nocturnus, provenientes do Atlântico Sul, depois de chegar ao Caribe, teriam passado pelo Pacífico, porque não havia barreira entre os oceanos. Depois do fechamento do istmo do Panamá, há 4 milhões de anos, elas ficaram segregadas e se diferenciaram na espécie do Pacífico”, disse.
Embora tenha reforçado a teoria da rota marinha da Amazônia, as conclusões ainda são especulativas, segundo Stampar, já que o estudo foi realizado com um só grupo de organismos.

“No entanto, o trabalho mostrou que vale a pena procurar outros organismos que sigam o mesmo padrão. Meu pós-doutorado está em grande parte relacionado a essas pesquisas – principalmente a partir do estudo de outros cnidários como águas-vivas, que são a especialidade do nosso grupo e, em tese, têm características diferentes de dispersão”, afirmou.

O artigo Evolutionary Diversification of Banded Tube-Dwelling Anemones (Cnidaria; Ceriantharia; Isarachnanthus) in the Atlantic Ocean, de Sergio Stampar e outros, pode ser lido na PLoS One em www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0041091