Новое открытие выявило первых животных, у которых появился скелет
Еще до того, как около 540 миллионов лет назад жизнь на Земле начала становиться разнообразной, начали формироваться первые скелеты примитивных животных.
Мягкие морские губки того времени были обнаружены в виде трубчатых наперсткообразных форм, структурированных твердыми минерализованными нитями — образцы, которые считаются одними из самых ранних скоплений скелетных окаменелостей.
Тем не менее, в летописи окаменелостей существует несколько других ранних скелетов, и многие из них давно потеряли свои мягкие части. В результате трудно сказать, как когда-то выглядели первые скелетные существа Земли, кроме полых трубок, и еще труднее их классифицировать.
Несколько случайных окаменелостей из Китая теперь дают археологам реальный взгляд на ранние формы жизни, которые существовали около 514 миллионов лет назад.
Окаменелости сохранили мягкие ткани четырех червеобразных морских существ, принадлежащих к виду Gangtoucunia aspera.
Первоначально ученые думали, что этот вымерший род был родственником современных кольчатых червей (таких как дождевые черви), которые имеют горизонтальное сегментирование. Тем не менее, новые результаты показывают, что Gangtoucunia более тесно связана со стрекающими (книдариями), такими как медузы, морские анемоны и кораллы.
Рты этих трубчатых организмов окружены выдвигающимися щупальцами длиной примерно 5 миллиметров, которые, вероятно, использовались для захвата добычи. Между тем их кишка занимает большую часть тела и разделена на продольные полости.
Фактическая форма существ внешне сформирована твердым минералом, известным как фосфат кальция, который также содержится в человеческих костях.
«Это действительно важное открытие — загадочные трубки часто находят в группах из сотен особей, но до сих пор они считались «проблемными» окаменелостями, потому что у нас не было возможности их классифицировать», — говорят ученые.
Исследователи обнаружили все четыре окаменелости в восточной провинции Юньнань в Китае, где нехватка кислорода позволила мягким тканям избежать бактерий.
Известно, что корона из щупалец, видимая на вершине этих примитивных полипов, встречается только у книдарий-полипов, включая медуз, до того, как они перейдут в стадию свободного плавания.
Молодые полипы медуз имеют форму вазы, один конец которой прикреплен к поверхности, а другой конец открыт для мира океана. Щупальца у входа помогают поймать добычу и поместить ее в рот.
В свете этих результатов исследователи пришли к выводу, что G. aspera является древним полипом морского дна либо внутри, либо проксимальнее подтипа книдарий, известного как medusozoa.
Большинство животных в этом подкладе, так называемые настоящие медузы (сцофоидные), в конечном итоге развивают способность к свободному плаванию, но некоторые, например несколько видов гидрозоа, остаются полипами на всю жизнь. Колонии полипов Hydrozoa также могут образовывать скелеты, подобные окаменелостям G. aspera.
«Интересно, — отмечают авторы , — что мы не обнаруживаем тесной связи между Gangtoucunia в кладе с другими медузозоями с экзоскелетом из фосфата кальция, что позволяет предположить, что материалы для трубообразования могли иметь сложную раннюю эволюционную историю, возможно, из-за конвергентных потерь и редукции фосфата кальция в скелетах, поскольку он стал менее доступным в палеозое».
Другими словами, внешние скелеты, вероятно, возникли не единожды, а эволюционировали несколько раз в различных линиях.
Разнообразие скелетов животных могло быть большой движущей силой самого кембрийского взрыва. Тем не менее внезапное появление структурного разнообразия в летописи окаменелостей может также говорить о том, как трудно тонким нитям биоминералов выдержать испытание временем.
Даже из тех небольших свидетельств, которые нашли ученые, ясно, что трубчатые животные появлялись до взрыва биоразнообразия животных. Что вызвало экспансию, остается открытым вопросом, хотя одним из возможных вариантов является хищничество.
Исследование было опубликовано в Biological Sciences.