Новые находки ископаемых удревнили историю членистоногих

На этом образце возрастом 570 млн лет видны следы ножек неизвестного животного, которое уже могло бегать по дну, а не ползать. Эти крошечные следы (два параллельных ряда темных точек) не смылись водой, потому что были оставлены на поверхности бактериального мата, который склеивал микрочастицы грунта. Фото с сайта www.eurekalert.org

На прошлой неделе появилось два сообщения о новых находках древнейших членистоногих, наглядно иллюстрирующих, насколько неполны наши знания о ранних этапах эволюции животных, и в частности, членистоногих. Оба сообщения заставляют признать, что история этих самых массовых на земле животных началась существенно раньше, чем мы представляли исходя из имеющихся вещественных свидетельств.

Первое из сообщений прозвучало на ежегодной конференции Американского геологического общества в докладе группы палеонтологов из Университета штата Огайо и Университета Невады в Лас-Вегасе. В докладе были описаны остатки животных из отложений вендского возраста (570 млн лет назад), которые были сделаны в Неваде этим летом. Самое интересное в этом сообщении — описание древних следов, сохранившихся на поверхности кремнистых пород.

Перед поездкой за знаменитым образцом в Неваду Лорен Бэбкок побывал в Якутии, где представлена богатейшая фауна кембрийского возраста (542–510 млн лет)

Для непосвященных эти следы совершенно невзрачны — мало кто из неспециалистов (впрочем, и специалистов тоже) вообще обратил бы на них внимание. Они представляют собой ровный двойной ряд параллельных ямок, каждая из которых 1-2 мм. Всего таких ямок с десяток. Размер образца со следами составляет около 10 см. Немного. Но именно это и есть следы, оставленные неким двусторонне-симметричным животным, которое не ползало на брюхе, а бегало на ножках, иначе остались бы следы ползанья — неровные дорожки. Этот небольшой образец и вызвал небывалый всплеск эмоций — такой, что фотографии Лорена Бэбкока (Loren E. Babcock), руководившего этим исследованием, появились во многих газетах и на интернет сайтах.

Факт, поразивший ученых, заключается в том, что это были следы ножек: таких древних свидетельств существования у многоклеточных жестких ног еще не было. До этого животные с ножками и их следы находились только в раннем кембрии, то есть не ранее 542 млн лет назад. Жесткие ножки, которые могли бы оставить такие следы, имеют членистоногие. Но настоящих членистоногих в вендское (эдиакарское) время неизвестно.

Так выглядят загадочные парванкорины: трудно сказать, где у нее зад и перед, что означает центральная якоревидная структура и являются ли неровности на центральной выпуклой оси остатками сегментов. Но всё же это древнее животное относят к членистоногим (правда, некоторые палеонтологи считают, что это остатки лишайников!). Фото с сайта members.tripod.com

Тогда жили существа, которые хоть и имеют кое-какие общие признаки с членистоногими, но настолько на них непохожи, что ученые объединяют их в одну группу с членистоногими лишь со многими оговорками. К таким вендским проблематичным животным относится, например, парванкорина (Parvancorina), которая встречается в вендских отложениях Белого моря, Австралии, Китая и в Неваде.

Нужно сказать, что несколько экземпляров парванкорин нашлись в том же слое, что и удивительные следы ножек. Конечно, такое совпадение не принуждает нас к заключению, что парванкорины бегали на ножках, и, следовательно, были среди первых членистоногих. Следы могли быть оставлены и какими-то неизвестными соседями парванкорин. Это всего лишь возможность, но теперь эту возможность ученые должны иметь в виду при обсуждении происхождения членистоногих. В любом случае, и это мы уже можем точно утверждать, в вендское время жили животные с жесткими и, вероятнее всего, с членистыми ножками. Так что эволюцию членистоногих следует вести из древнейших вендских времен, даром что не найдено пока подходящего кандидата на роль предка самого многочисленного типа животных.

Другое сообщение появилось в журнале Science. В нем ученые из Юньнаньского университета в Куньмине (Китай) и из Оксфордского и Лестерского университетов (Англия) представили еще одну удивительную находку членистоногих из лагерштатта Ченджан (Chengjiang Lagerstätte) в Китае, где ископаемые животные и растения, жившие 520 млн лет назад, сохраняют мельчайшие детали своего строения. В этом месте ведутся исключительно интенсивные поиски с привлечением местного населения. Молодые юноши и девушки из окрестных деревень сидят на одном месте и по 8-9 часов в день с часовым перерывом на обед долбят геологическими молотками породу. С ними находятся один-два научных сотрудника, которые внимательно осматривают находки. Платят работникам не за тонны переработанной породы, а за каждую находку. В результате такой организации поисков в Ченджане постоянно обнаруживается что-то важное и исключительное. На этот раз попалась целая группа (примерно 20 особей) членистоногих животных.

Хорошо видна линия сцепленных животных. На врезке C увеличили двух особей, чтобы показать скрепление голова–хвост. Врезка D показывает единственную особь, которая оказалась не в строю: она чуть крупнее остальных и располагалась отдельно от группы. E, F, G — общая схема этих животных: вид со спины, с брюшка и сбоку. Буквами обозначены экземпляры: tw –перекрученные, f — разорванные, s — растянутые, t — со сдвинутыми брюшными сегментами. Несмотря на обилие этих tsftw цепочка не разомкнулась. Рисунок из обсуждаемой статьи в Science

Помимо великолепной сохранности, эта компания интересна строго упорядоченным положением в пространстве: хвост каждого животного упирается в головной отдел следующего за ним товарища. Таким способом они образуют более или менее вытянутую цепочку. При этом крепление хвост-к-голове довольно жесткое. Отпечатки показывают, что некоторые животные при захоронении развернулись, другие смялись, третьи сплюснулись, но сцепления тем не менее не потеряли. Иными словами, это была организованная группа, имеющая специальные приспособления для выполнения некой функции. Мы видим свидетельства сложного поведения на самых ранних стадиях эволюции членистоногих. Вероятнее всего, как заключают авторы сообщения, животные таким способом мигрировали. Вряд ли найденная цепочка отражает специфическое пищевое поведение — рот у всех особей заслонен хвостом. Также маловероятно, что это репродуктивное поведение — такого репродуктивного поведения нет ни у одного из современных представителей членистоногих.

Впрочем, принимая во внимание вероятный вендский возраст происхождения членистоногих, мы не можем теперь считать фауну Ченджан такой уж ранней стадией эволюции. Всё же у членистоногих для формирования сложного общественного поведения было не меньше 50 млн лет!

Источники:
1) Soo-Yeun Ahn, Loren E. Babcock, Margaret N. Rees, J. Stewart Hollingsworth. Body and Trace Fossils from the Deep Spring Formation (Ediacaran), Western Nevada — доклад на конференции 2008 Joint Meeting of The Geological Society of America.
2) Xian-Guang Hou, Derek J. Siveter, Richard J. Aldridge, David J. Siveter. Collective Behavior in an Early Cambrian Arthropod // Science. 10 October 2008. V. 322. P. 224.

Елена Наймарк

Последние новости: Палеонтология, Елена Наймарк

21 мая Попробуй копнуть глубже, или Сколько кислорода в океанических осадках?

15 мая Обилие редких мутаций в генофонде человечества существенно превышает современные оценки

3 мая Доказано древнее происхождение белых медведей

24 апреля Личинки губок видят нетрадиционным способом

11 апреля «Прекрасный король в перьях» — новый динозавр из Китая

8 апреля Озеро Восток и его обитатели

30 марта Истребление древними охотниками крупных животных Австралии привело к необратимым изменениям природных экосистем

29 марта Кого кусали древние блохи?

28 марта Музыка и речь передают эмоции одинаковыми способами

23 марта Экспансия растительноядных млекопитающих началась задолго до вымирания динозавров

Астрономические наблюдения недели

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):