Onderzoekers van het Royal Ontario Museum en de Universiteit van Toronto hebben een uitzonderlijk goed bewaard gebleven nieuwe fossiele soort borstelworm beschreven, genaamd Kootenayscolex barbarensis . Ontdekt op de 508 miljoen jaar oude fossielensite Marble Canyon in de Burgess Shale in Kootenay National Park, Brits Colombia, de nieuwe soort helpt ons begrip van de oorsprong van de kop in ringwormen te herschrijven, een zeer diverse groep dieren waaronder de huidige bloedzuigers en regenwormen. Dit onderzoek is vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Huidige biologie in het artikel A New Burgess Shale Polychaete and the Origin of the Annelid Head Revisited.

"Anneliden zijn een enorm diverse groep dieren in zowel hun anatomie als hun levensstijl, " zei Karma Nanglu, een PhD-kandidaat van de Universiteit van Toronto, en een onderzoeker bij het Royal Ontario Museum, evenals de hoofdauteur van de studie. "Hoewel deze diversiteit ze ecologisch belangrijk maakt en een evolutionair interessante groep om te bestuderen, het maakt het ook moeilijk om samen te stellen hoe de voorouderlijke ringworm eruit kan hebben gezien."

Annelids komen voor in bijna alle mariene omgevingen, van hydrothermale bronnen tot koraalriffen tot de open oceaan, en omvatten ook meer evolutionair afgeleide soorten die tegenwoordig op het land leven. Hoewel vrij overvloedig in moderne omgevingen, hun vroege evolutionaire geschiedenis, in het bijzonder de oorsprong van hun hoofd, wordt vertroebeld door een relatief slecht fossielenbestand, met enkele soorten beschreven uit goed bewaarde lichaamsfossielen in de buurt van de evolutionaire oorsprong van de groep.

Co-auteur Dr. Jean-Bernard Caron, Senior conservator van de paleontologie van ongewervelde dieren in het Royal Ontario Museum, Universitair hoofddocent bij de afdelingen Ecologie &Evolutionaire Biologie en Aardwetenschappen aan de U of T, en Nanglu's promotor, zei:"Hoewel geïsoleerde stukjes ringvormige kaken en enkele ringvormige buizen goed bekend zijn in het fossielenarchief, behoud van hun zachte weefsels is uiterst zeldzaam. Om goed bewaarde lichaamsfossielen te vinden, moet je kijken naar echt uitzonderlijke fossielen, zoals die gevonden in de 508 miljoen jaar oude Burgess Shale-plaats in British Columbia. Zelfs dan, ze zijn vrij ongewoon en veel van de momenteel beschreven soorten daar zijn nog steeds slecht begrepen."

Een belangrijk kenmerk van de nieuwe Burgess Shale-worm Kootenayscolex barbarensis is de aanwezigheid van haren ter grootte van een haar, chaetae genaamd, op het hoofd, wat Nanglu en Caron ertoe bracht een nieuwe hypothese voor te stellen met betrekking tot de vroege evolutie van het hoofd bij ringwormen. "Net als andere borstelwormen, Kootenayscolex bezit gepaarde bundels haren ter grootte van een haar verspreid over het lichaam; dit is in feite een van de diagnostische kenmerken van deze groep dieren, " voegde Nanglu eraan toe. "Echter, in tegenstelling tot alle levende vormen, deze borstelharen bedekten ook gedeeltelijk het hoofd, meer specifiek rond de mond. Deze nieuwe fossiele soort lijkt te suggereren dat de ringvormige kop is geëvolueerd uit achterste lichaamssegmenten met paar bundels borstelharen, een hypothese ondersteund door de ontwikkelingsbiologie van veel moderne ringwormsoorten."

Het Cambrium (541-485 miljoen jaar geleden) vertegenwoordigt de eerste keer dat de meeste diergroepen in het fossielenarchief voorkomen, echter, veel soorten bezaten vaak morfologieën die heel anders waren dan hun moderne verwanten. "Het koppelen van nieuwe fossiele ontdekkingen, zoals Kootenayscolex , met een dieper begrip van ontwikkelingsprocessen biedt een krachtig hulpmiddel voor het onderzoeken van deze unieke morfologieën en, uiteindelijk, de oorsprong van de moderne dierendiversiteit, " voegde Dr. Caron eraan toe.

De beschrijving van Kootenayscolex is een van de vele nieuwe ontdekkingen van de Burgess Shale-site genaamd Marble Canyon (Kootenay National Park), die de manier verandert waarop we denken over de evolutie van een breed scala aan diergroepen. Dr. Caron leidde het ROM-onderzoeksteam dat deze nieuwe plaats in 2012 ontdekte 40 km ten zuidoosten van de oorspronkelijke Burgess Shale-site (Yoho National Park) in de Canadese Rockies. Deze nieuwe borstelworm is niet alleen de meest voorkomende soort ringworm in het hele fossielenbestand met meer dan 500 teruggevonden exemplaren, maar ook de best bewaarde tot nu toe. "Sommige exemplaren bewaarde overblijfselen van interne weefsels, inclusief mogelijke zenuwweefsels, dat is de eerste keer dat we bewijs zien van zulke delicate kenmerken in een fossiele ringworm. Deze uitzonderlijke bewaring opent een nieuw hoofdstuk in de studie van deze oude wormen", voegde Caron eraan toe.

"508 miljoen jaar geleden, de Marble Canyon zou vol zitten met ringwormen, " zei Nanglu. "De fijne anatomische details bewaard in Kootenayscolex laten we niet alleen zijn evolutionaire positie afleiden, maar ook zijn levensstijl. Sediment bewaard in hun ingewanden suggereert dat, net zoals hun verwanten doen in moderne ecosystemen, deze wormen speelden een belangrijke rol in de voedselketen door organisch materiaal uit het sediment te recyclen naar andere dieren die erop aasden."

De soortnaam van de nieuwe annelid, barbarensis , werd gekozen ter ere van Barbara Polk Milstein, die vrijwilliger is bij het Royal Ontario Museum en al lang een voorstander is van Burgess Shale-onderzoek. Kootenayscolex barbarensis wordt tot leven gebracht door ROM beeldend kunstenaar en wetenschappelijk illustrator Danielle Dufault.