Группа исследователей, включая ученых из Оксфордского университета, сделала удивительное открытие нового вида моллюсков, живших 500 миллионов лет назад. Новая окаменелость, получившая название Shishania aculeata, показывает, что самыми примитивными моллюсками были плоские слизни без раковины, покрытые защитным колючим панцирем. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Новый вид был обнаружен в исключительно хорошо сохранившихся окаменелостях из восточной провинции Юньнань на юге Китая, относящихся к геологическому периоду, называемому ранним кембрием, примерно 514 миллионов лет назад. Все экземпляры Shishania длиной всего несколько сантиметров покрыты небольшими шипами (склеритами) из хитина – материала, который также содержится в панцирях современных крабов, насекомых и некоторых грибов.
Образцы, сохранившиеся в перевернутом виде, показывают, что нижняя часть животного была голой, с мускулистой ногой, как у слизня, с помощью которой Shishania ползал по морскому дну более полумиллиарда лет назад. В отличие от большинства моллюсков, у Shishania не было раковины, покрывавшей тело, что позволяет предположить, что он представляет собой очень раннюю стадию эволюции моллюсков.
Современные моллюски отличаются головокружительным разнообразием форм, среди них есть улитки и даже такие высокоинтеллектуальные группы, как кальмары и осьминоги. Такое множество моллюсков возникло очень быстро давным-давно, во время события, известного как Кембрийский взрыв, когда все основные группы животных быстро диверсифицировались. Этот период эволюционных изменений привел к тому, что до наших дней дошло мало ископаемых, свидетельствующих о ранней эволюции моллюсков.
Автор работы доцент Люк Пэрри с факультета наук о Земле Оксфордского университета, сказал: «Попытка разгадать, как выглядел общий предок таких разных животных, как кальмар и устрица, является важной задачей для эволюционных биологов и палеонтологов, которую невозможно решить, изучая только ныне живущие виды. Shishania дает нам уникальный взгляд на тот период эволюции моллюсков, для которого у нас очень мало окаменелостей, и сообщает нам, что самыми ранними предками моллюсков были бронированные колючие слизни, предшествовавшие эволюции раковин, которые мы видим у современных улиток и моллюсков».
Поскольку тело Shishania было очень мягким и состояло из тканей, которые обычно не сохраняются в окаменелостях, изучать образцы было непросто, так как многие из них плохо сохранились.
Первый автор работы Гуансюй Чжан говорит: «Сначала я думал, что окаменелости размером с большой палец не заметны, но под лупой я увидел, что они выглядят странными, колючими и совершенно не похожими на все остальные, которые я видел. Поначалу я назвал его "пластиковым пакетом", потому что он похож на гниющий маленький пластиковый пакет. Когда я нашел больше таких окаменелостей и проанализировал их в лаборатории, я понял, что это моллюск».
Доцент Пэрри добавил: «Мы обнаружили микроскопические детали внутри конических шипов, покрывающих тело Shishania, которые показывают, как они выделялись при жизни. Подобная информация встречается невероятно редко, даже в исключительно сохранившихся окаменелостях».
На шипах Shishania видна внутренняя система каналов, диаметр которых составляет менее сотой доли миллиметра. Эти особенности показывают, что конусы были секретированы у их основания микроворсинками – крошечными выступами клеток, которые увеличивают площадь поверхности, как, например, в нашем кишечнике, где они помогают всасыванию пищи.
Этот способ секреции твердых частей сродни природному 3D-принтеру, позволяющему многим беспозвоночным животным секретировать твердые части с огромным разнообразием форм и функций – от обеспечения защиты до облегчения передвижения.
Твердые шипы и щетинки известны у некоторых современных моллюсков (например, панцирных), но они сделаны из минерального карбоната кальция, а не из органического хитина, как у Shishania. Подобные органические хитиновые щетинки встречаются у более малоизвестных групп животных, таких как брахиоподы и мшанки, которые вместе с моллюсками и аннелидами образуют группу Lophotrochozoa.
Профессор Пэрри добавил: «Shishania говорит нам, что шипы и спикулы, которые мы видим сегодня у хитонов и аплакофорных моллюсков, на самом деле произошли от органических склеритов, подобных тем, что есть у аннелид. Сегодня эти животные очень сильно отличаются друг от друга, поэтому такие окаменелости, как Shishania, рассказывают нам о том, как они выглядели в глубоком прошлом, вскоре после того, как разошлись c общими предками».
Это открытие подчеркивает сокровищницу ископаемых останков ранних животных, которые сохранились в кембрийских породах провинции Юньнань. Окаменелостей ранних моллюсков известно очень мало, и поэтому эти очень редкие находки многое говорят нам об этих разнообразных животных.
[Фото: Zhang/L Parry]
