Гигантский хищник юрской почвы раскрывает тайны эволюции шестиногих

Ученые из Китайской академии наук и Университета Валенсии обнаружили и описали гигантскую ископаемую диплурану (двухвостку) Sinojapyx giganteus возрастом около 165 миллионов лет, найденную в местонахождении Даохугоу на северо-востоке Китая. Исследование, проливающее свет на раннюю эволюцию шестиногих животных и строение их ротового аппарата, опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Когда речь заходит о юрском периоде, воображение обычно рисует динозавров, гигантских рептилий и густые папоротниковые леса. Но под ногами этих исполинов кипела своя, не менее драматичная жизнь — в почве охотились, прятались и развивались существа, которые сегодня почти не оставляют следов в летописи окаменелостей. Одним из таких загадочных обитателей древней Земли стала диплурана или двухвостка — маленькое бескрылое существо, родственное насекомым, с характерными задними отростками, напоминающими усики или клещи. Именно о ней и идет речь в новом исследовании.

Диплураны относятся к более широкой группе шестиногих животных — гексаподам. Помимо них, в эту группу входят насекомые и другие менее известные мелкие создания. Предки двукрылых отделились от общего древа шестиногих на очень ранних этапах эволюции, и поскольку их останки сохраняются в виде ископаемых крайне редко, история их развития долгое время оставалась почти неизученной. Ситуацию изменила находка, сделанная в местонахождении Даохугоу на северо-востоке Китая. Окаменелость была собрана около двадцати лет назад, и за десятилетия полевых работ, в ходе которых было обнаружено более сотни тысяч ископаемых насекомых, она осталась единственным представителем двузубых щетинкохвосток из этого комплекса. Это делает экземпляр по-настоящему редким и ценным.

Исследователи тщательно подготовили окаменелость и изучили ее под стереомикроскопом, документируя ротовой аппарат, челюсти, хвостовые клешни и брюшко. Затем они сравнили эти особенности с признаками современных и ископаемых диплуран и провели филогенетический анализ, чтобы определить место древнего существа в генеалогическом древе. Новый вид получил название Sinojapyx giganteus, и для него было выделено отдельное семейство Sinojapygidae. Длина тела этого создания превышала 5 сантиметров, что делает его самым крупным из всех известных на сегодняшний день ископаемых диплуран. Учитывая большие и мощные челюсти, а также крепкие задние клешни, ученые предполагают, что это был высший хищник в юрской почвенной экосистеме.

Особый интерес вызвало строение ротового аппарата древнего существа. Анализ показал, что его ротовые структуры были частично открыты, а челюсти не были полностью заключены в голову, в отличие от современных двухвосток. Это наблюдение бросает вызов традиционному взгляду, согласно которому открытые ротовые органы были только у насекомых, а три группы, не относящиеся к насекомым, имели единое происхождение скрытых ротовых структур. Авторы работы предполагают обратное: общий предок всех шестиногих обладал открытыми ротовыми органами, а скрытое строение развилось независимо у разных групп. Кроме того, окаменелость отражает переходный этап в эволюции клещевидных церков — задних придатков, которые у древнего вида были симметричными и не имели небольших зубчатых выступов. Это дает представление о том, как церки постепенно превращались из сенсорных структур в специализированные охотничьи орудия.

Исследование не ограничивается описанием одного вида. Ученые подчеркивают, что биота Даохугоу среднего юрского периода остается одним из ключевых источников информации о происхождении и эволюции современных экосистем. В ходе предыдущих работ здесь уже были найдены одни из самых ранних известных блох, паутинники, производящие шелк, и гладиаторы — бескрылые хищники. Авторы планируют продолжить масштабные исследования, интегрируя морфологические, филогенетические и экологические данные, чтобы лучше реконструировать, как ранние группы шестиногих диверсифицировались и взаимодействовали в глубокой древности. Международное сотрудничество, в том числе с коллегами из Университета Валенсии, останется важной частью этой работы.

В результате исследования был описан новый вид и семейство гигантских диплуран, живших около 165 миллионов лет назад. Работа показала, что открытые ротовые органы были свойственны общему предку всех шестиногих, а скрытое строение развилось независимо в разных группах. Кроме того, находка пролила свет на эволюцию хвостовых клешней и подтвердила, что древние диплураны могли занимать позицию высших хищников в почвенных экосистемах юрского периода.