Een internationale samenwerking tussen onderzoekers van Harvard University en Yunnan University in China gebruikt microCT om geleedpotige fossielen uit het vroege Cambrium in de biota van Chengjiang in de provincie Yunnan in China te bestuderen en te onderzoeken. Hun laatste studie toont met ongekende duidelijkheid de kopmorfologie van de soort Leanchoilia illecebrosa en toont de aanwezigheid van een labrum aan, waarmee de hypothese wordt ondersteund dat megacheirans verre verwanten zijn van moderne cheliceraten (bijv. schorpioenen en spinnen).

De biota van Chengjiang in de provincie Yunnan in China bevat een van de meest soortenrijke en goed bewaarde fossielhoudende afzettingen voor het vroege Cambrium (ca. 518 miljoen jaar oud), waaronder talrijke soorten geleedpotigen. Echter, verschillende geleedpotigen uit Chengjiang hebben een onbekende morfologie, zijn uiterst zeldzaam, of onvolledig bewaard zijn gebleven, wat er vaak toe leidt dat veel van deze soorten problematisch zijn, slecht bekend, of vaak beide, waardoor hun bijdrage aan het reconstrueren van de evolutie van deze belangrijke dierengroep wordt belemmerd.

Javier Ortega-Hernández, Universitair docent bij de afdeling Organismische en Evolutionaire Biologie en conservator van Invertebrate Paleontology in het Museum of Comparative Zoology aan de Harvard University, en Yu Liu, hoogleraar paleobiologie, Yunnan-universiteit, China werkt al jaren mee aan de studie van geleedpotigen in Chengjiang en hun evolutionaire betekenis. Hun laatste paper in Huidige biologie toont met ongekende helderheid de kopmorfologie van de soort Leanchoilia illecebrosa — een lid van Megacheira, een grote uitgestorven groep die wordt gekenmerkt door opvallende roofzuchtige aanhangsels. Het heronderzoek van Leanchoilia door Ortega-Hernández en Liu toont de aanwezigheid van een labrum aan - een flapachtige structuur die bij de meeste moderne geleedpotigen over de mondopening ligt - en biedt hernieuwde ondersteuning voor de hypothese dat megacheirans verre verwanten zijn van moderne chelicerates (bijv. degenkrabben, schorpioenen en spinnen).

Ortega-Hernández en Liu gebruikten microCT, een techniek die röntgenstralen gebruikt om kenmerken te visualiseren die niet gemakkelijk waarneembaar zijn op het oppervlak van de fossielen, om de organisatie van het hoofd te bestuderen bij kleine juvenielen van Leanchoilia illecebrosa . Met microCT konden ze het hoofd beter begrijpen dan ooit tevoren, en ontdek functies die eerder geloofde hypothesen weerleggen.

"De grootste verrassing kwam bij het bestuderen van structuren dicht bij de mond, " zei Ortega-Hernández. "Tot nu toe, het bestaan ​​van een labrum in megacheirans, en zijn positie ten opzichte van de mond, waren de bron van verhitte discussies. Bij levende geleedpotigen wordt het labrum als een belangrijk kenmerk van de kop beschouwd vanwege zijn precieze oorsprong tijdens de embryonale ontwikkeling. Met de 3D-gegevens op Leanchoilia konden we voor het eerst en met grote duidelijkheid aantonen dat dit dier inderdaad een labrum had. Dit is een nuttige ontdekking omdat onderzoekers met elkaar hebben gedebatteerd of een labrum al dan niet aanwezig was in deze en andere nauw verwante soorten, die heeft geleid tot zeer verschillende interpretaties over hun evolutie en affiniteiten."

Het artikel is de vijfde in een reeks publicaties die een voortdurende samenwerking vertegenwoordigen tussen de onderzoeksgroepen onder leiding van Ortega-Hernández en Liu. Deze studie, samen met andere in Huidige biologie (v29:1, 2019), BMC Evolutionaire Biologie (v19, 2019, en v20, 2020), en Geologisch tijdschrift (27 maart, 2020) bestaat uit de studie, en vaak bijscholing, van uitzonderlijke geleedpotige fossielen uit het vroege Cambrium (ca. 518 miljoen jaar geleden) met behulp van microCT om uitzonderlijke details van de bewaarde anatomie te onthullen die volledig ontoegankelijk zijn met conventionele voorbereidingstools.

"Met microCT kunnen we onderscheid maken tussen de ijzerrijke fossielen en de ijzerarme rotsmatrix om zeer gedetailleerde en informatieve virtuele modellen in 3D te produceren die hun affiniteiten onthullen, ecologie en evolutionaire betekenis, " zei Ortega-Hernández. "Hoewel elke publicatie een beetje anders is en een duidelijk verhaal vertelt over de vroege evolutie van geleedpotigen, ze volgen allemaal hetzelfde algemene doel en dezelfde structuur, en gebruik vergelijkbare technieken en methodologie."

"We hebben verschillende lopende projecten als onderdeel van deze samenwerking, waaronder veel nieuwe en opwindende soorten, evenals herbeschrijvingen van enkele oude favorieten, " zei Ortega-Hernández. "Er zijn zeker een paar aangename verrassingen, en we verwachten dat deze samenwerking nog enkele jaren hoogwaardige morfologische informatie zal opleveren, omdat we nog maar aan de oppervlakte zijn begonnen." Het lopende project wordt gedeeltelijk gefinancierd door het Harvard China Fund.