Кембрийские животные оказались долгожителями

Эта негостеприимная пустыня на юго-востоке Марокко подарила палеонтологам роскошный подарок — еще одно местонахождение с уникальными древними животными. Фото из обзора: Nicola Jones. Weird wonders lived past the Cambrian в Nature

Удивительное местонахождение возрастом 480 млн лет в Марокко исследовала международная команда палеонтологов. Там обнаружена превосходно сохранившаяся богатейшая фауна мягкотелых животных, которые так редки в палеонтологической летописи. Это захоронение донного сообщества, в котором сохранились и микроскопические животные со следами жизнедеятельности, и крупные объекты. Ученые пополнили коллекции новыми формами животных, но более важными оказались находки старых знакомцев. Они показали, что подавляющее большинство кембрийских донных обитателей благополучно пережили крупное вымирание в конце кембрия и в неизменном виде мирно сосуществовали с новыми ордовикскими жителями океанов.

В конце прошлого века в Марокко, около города Загора (Zagora) в долине реки Дра (Draa) было открыто богатейшее местонахождение ископаемой морской фауны возрастом 480 млн лет (формация Fezouata). Его обнаружил местный житель Мохаммед бен Мула (Mohammed Ben Said Ben Moula), который профессионально занимается поиском ископаемых. Образцы представляли собой остатки экстраординарной сохранности, на которых видны отпечатки мягких тканей, ножек и деталей внутреннего строения животных, то есть бен Муле посчастливилось найти чрезвычайно редкое захоронение типа лагерштетта (см. Lagerstätten). Приобретения бен Мулы сразу заинтересовали палеонтологов, и с тех пор в районе Загоры было организовано более 40 раскопок на территории в 500 кв. км. За прошедшее десятилетие собрано около 1500 образцов, принадлежащих к 50 различным таксонам растений и животных; постепенно складывалась портретная галерея исключительно фотогеничных обитателей древнего марокканского моря.

Некоторые представители биоты Fezouata. а — трубка червя; b — трилобит Symphysurus с антеннами, ножками, пищеварительными железами; c–g — иглокожие; g — морская звезда; h, i — граптолиты. Фото из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Nature

Долгая работа в неприветливой пустыне юго-восточного Марокко не только пополнила научные коллекции превосходными образцами вымершей фауны, но и позволила понять феномен образования удивительных местонахождений — лагерштеттов. Кроме того, стали ясны некоторые эволюционные особенности великой ордовикской радиации. Результаты работы международной группы ученых из Йельского, Дублинского и Лионского университетов, Университета Кади-Айад в Марракеше и Познавательного центра при Музее в Лидсе опубликовал журнал Nature.

Ископаемые Фезоата представляют собой донное сообщество открытого океана. Оно было весьма разнообразно (около 50 видов) и обильно. Среди обитателей найдены примитивные загадочные членистоногие, ракообразные, трилобиты, в том числе и мечехвосты, множество разных иглокожих, малощетинковые черви. Грунты населяли малочисленные мелкие черви, чьи крошечные норки тоже обследованы учеными. Все эти животные были очень быстро погребены под штормовыми сносами. В условиях низкого содержания кислорода и быстрого накопления массы осадков падальщики почти не повредили останки, редкие обитатели грунтов не нарушили их положения, а бактерии не успели разложить органику. В результате получены сплющенные отпечатки животных, и все они ярко раскрашены в красно-желто-оранжевые цвета. Подобные расцветки получаются при окислении железа на поверхности органических остатков.

Малощетинковый червь Plumulites bengtsoni формации Fezouata (слева) и его реконструкция. Фото из обсуждаемой статьи в Nature и с сайта dinocasts.com

Это не первое местонахождение, в котором ископаемые имеют красно-желтые оттенки, сплющены, а грунты населены единообразной мелкой инфауной. Такие известны из Китая (знаменитое местонахождение Ченьянг (Chenjang), Гренландии (Sirius Passet), Канады. Их географическое положение сильно разнится: Фезоата находилась вблизи южного полюса, Гренландия и Китай — в тропиках Северного полушария. Значит, главное условие формирования лагерштеттов — это мгновенное захоронение при низком содержании кислорода и отсутствии грунтоедов и падальщиков; остальные параметры среды, как то: температура, соленость (в китайском лагерштетте соленость была низкой), глубина — не столь значимы. Так что экстраординарные захоронения органических остатков могли формироваться где угодно и когда угодно, случись для этого подходящие условия.

Слева Marella из ордовика (480 млн лет) и справа — из кембрия (513 млн лет). Фото из обсуждаемой статьи в Nature и с сайта cbc.ca

Ученые описали множество новых видов и родов животных. Но более важными оказались находки кембрийских примитивных животных. Среди таких ярких представителей кембрия — Plumulites, аннелида, вооруженная жесткими щетинками; примитивное ракообразное Morella c необычными ветвистыми конечностями; членистоногое с неясным происхождением и родством Skania. Этот ряд можно продолжать и дальше.

Слева Skania из ордовика (480 млн лет) и справа — из кембрия (513 млн лет). Фото из обсуждаемой статьи в Nature и из статьи Jih-Pai Lin et al., 2006

Ученые считают, что столь массовое выявление представителей кембрийской фауны в ордовике изменяет наши представления о природе великой ордовикской радиации. Считалось, что вымирание в конце кембрийского периода около 500 млн лет назад повлекло невиданное обновление фауны и образование новых экологических ниш. В результате в начале ордовика (485 млн лет назад) разнообразие морской фауны в два раза превышало кембрийское, а в середине ордовика (470 млн лет назад) — уже пятикратно. Так называемая кембрийская эволюционная фауна со своими доминирующими группами животных сменилась палеозойской, уже со своими доминантами.

Число родов морских организмов. Разными цветами показаны эволюционные фауны: Cm — кембрийская, Pz — палеозойская, Md — современная. На схеме видно, что кембрийские животные продолжали существовать еще долго после бурной ордовикской радиации. Рис. с сайта madrimasd.org

Однако новые ордовикские находки свидетельствуют о том, что кембрийские сообщества в ордовике мало изменились после кембрийского вымирания. Получается, что ордовикская фауна развивалась как существенная добавка к уже имеющимся элементам, а не как их тотальная замена. Вполне возможно, что роль вымирания в конце кембрия в стимуляции развития палеозойской биоты сильно переоценена.

Источник: Peter Van Roy, Patrick J. Orr, Joseph P. Botting, Lucy A. Muir, Jakob Vinther, Bertrand Lefebvre, Khadija el Hariri, Derek E. G. Briggs. Ordovician faunas of Burgess Shale type // Nature, V. 465, 13 May 2010 (doi:10.1038/nature09038).

Елена Наймарк