Разгадка молчания окаменелостей: найдены недостающие звенья кембрийского взрыва

Международная группа ученых из Китая, Швеции, Австралии и Германии под руководством профессора Чжифэя Чжана (Северо-Западный университет) и Тимоти Топпера (Шведский музей естественной истории) обнаружила окаменелости древнейших мшанок возрастом около 520 миллионов лет. Находка сделана в формации Сяньнюдун на юге провинции Шэньси (Китай). Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Долгие десятилетия мшанки оставались главным «белым пятном» в эволюционной истории многоклеточных животных. Эти крошечные колониальные существа, которые сегодня отфильтровывают пищу из воды в океанах по всему миру, как будто пропустили величайший эволюционный парад — кембрийский взрыв. Почти все крупные группы животных впервые появились на Земле примерно 530 миллионов лет назад, но окаменелости мшанок упорно находили лишь в слоях на 50 миллионов лет моложе, из ордовикского периода. Такая задержка казалась палеонтологам загадкой: почему эти существа, казалось бы, ничем не примечательные, опоздали на эволюционный праздник?

Ответ нашелся в Китае. В формации Сяньнюдун исследователи раскопали необычно хорошо сохранившиеся образцы, которые мгновенно сдвинули историю мшанок на полсотни миллионов лет назад. Среди находок новые экземпляры уже известного науке вида Protomelission gatehousei и совершенно новый организм, названный Dayingomelission hexaclitia. Оба жили в раннем кембрии около 520 миллионов лет назад, прямо в разгар того самого взрыва разнообразия, который они, как считалось, проспали.

Что делает эти окаменелости поистине уникальными, так это невероятная сохранность. Несмотря на крошечные размеры колоний, всего несколько миллиметров в поперечнике, образцы сохранились в трех измерениях. Более того, фосфатные минералы заместили даже внутренние мягкие ткани. Ученые смогли разглядеть перепончатые мешочки внутри клеток зооидов, характерные для мшанок диагностические шипики (стили) и даже отдельные мышечные волокна. Шестиугольное, модульное расположение скелетных клеток также точно соответствует тому, что мы видим у современных мшанок.

Раньше некоторые исследователи сомневались, относится ли Protomelission gatehousei к мшанкам, предлагая альтернативные версии, например, что это зеленая водоросль или разрозненные скелетные элементы какого-то другого организма. Но новые находки с сохранившейся мягкой анатомией не оставляют места для таких интерпретаций. Это настоящие мшанки, причем уже довольно сложные и специализированные.

Любопытно, что эти древние мшанки обитали в мелководных рифовых лагунах с кристально чистой водой. А большинство знаменитых кембрийских местонахождений с остатками мягких тканей, например, сланцы Бёрджес в Канаде, сформировались в более глубоких водах. Именно этим, возможно, объясняется, почему мшанок так долго не могли найти среди кембрийских ископаемых: они жили не там, где палеонтологи привыкли искать мягкотелых существ.

Филогенетический анализ показал, что оба кембрийских вида принадлежат к группе Stenolaemata, одному из трех главных классов мшанок, доживших до наших дней. А если уже в раннем кембрии существовали настолько развитые представители этой группы, то их общий предок должен был возникнуть еще раньше, возможно, в эдиакарском периоде, незадолго до начала кембрийского взрыва.

В результате исследования обнаруженные в Китае окаменелости доказывают, что мшанки не были «опоздавшими» на кембрийский взрыв, а являлись его полноправными участниками. Сложное колониальное строение и внутренняя анатомия этих существ сформировались гораздо раньше, чем считалось, и теперь эволюционная история почти всех крупных типов животных начинается с одного и того же драматического периода, кембрийской революции жизни.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях