Микроскопическое кембрийское ископаемое Saccorhytus оказалось не вторичноротым, а линяющим

Рис. 1. Саккорит (Saccorhytus coronarius) из нижнекембрийской формации Куаньчуаньпу, провинция Шэньси, Китай (536–532 млн лет назад). a–с, e, h — видны левые и правые полые конусы (lc и rc соответственно), покрытые продольными складками (lf), апертура (pa) проглядывает на (b) справа вверху; d — вид на полые конусы (cp) и шипы (lp), а также на радиальные складки (rf), окружающие апертуру и мелкие бугорки (n); f, g — вид на крупные левые и правые полые конусы (lc и rc соответственно). Длина масштабных отрезков: a — 60 мкм, b, d–g — 200 мкм, c, h — 50 мкм. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature

Пять лет назад на основе находок, сделанных в нижнекембрийской формации Куаньчуаньпу, обнажающейся в китайской провинции Шэньси, было описано мелкое фосфатное ископаемое — Saccorhytus coronarius. Эта микрофоссилия, похожая на раздавленный чешуйчатый шарик, привлекла внимание многих ученых и популяризаторов науки, поскольку, по версии авторов описания, саккорит был вторичноротым животным (Deuterostomia) с глоточными жабрами и ротовым отверстием, окруженным радиально расположенными складочками. Более того, возраст вмещающих отложений оценивался в 536–532 млн лет, что соответствует началу кембрийского периода. Все это позволяло предположить, что саккорит находится очень близко к началу эволюционной ветви вторичноротых (к которым в том числе относимся и мы с вами). Новые находки саккорита позволили распознать у него разнообразные полые шипы, являвшиеся органами чувств. При этом жаберные отверстия обнаружить не удалось. Таким образом, общий набор внешних признаков саккорита соответствует линяющим животным (Ecdysozoa), ныне представленным тихоходками, онихофорами, приапулидами и некоторыми другими группами. И значит, став беспозвоночным, он должен теперь, согласно традиции, называться по-русски не саккорит, а саккоритус.

В лучшем, на мой взгляд, русскоязычном популярном изложении истории происхождения человека — «Ищу предка» историка Натана Эйдельмана — была забавная картинка, на которой австралопитек, питекантроп и другие гоминиды изгоняют с пьедестала, где расположились настоящие древние люди и их предшественники, эоантропа (человека зари). Последний, известный также как «человек из Пилтдауна» и претендовавший на роль важнейшего звена в человеческой эволюции, оказался подделкой начала XX века, которую антропологам и геологам удалось разоблачить только 40 лет спустя.

Нечто подобное случилось недавно с саккоритом (Saccorhytus coronarius), описание и интерпретация которого как древнейшего представителя вторичноротых животных, объединяющих хордовых, полухордовых и иглокожих (некоторые молекулярные биологи также причисляют к ним плоского червя — ксенотурбеллу), появилось пять лет назад в авторитетном научном издании Nature (см.: Кембрийское ископаемое Saccorhytus поместили в основание эволюционной линии вторичноротых, «Элементы», 14.02.2017).

Конечно, саккорит не был подделкой. Его действительно обнаружили среди других скелетных остатков, полученных при растворении образцов фосфатных известняков, которые были отобраны из нижнекембрийской формации Куаньчуаньпу на юге провинции Шэньси. Возраст этой формации по сопоставлению с другими нижнекембрийскими отложениями Южного Китая, для которых получены радиометрические датировки, оценивается в 536–525 млн лет, причем саккорит происходит из ее древней части. Отложения Куаньчуаньпу известны и другими интересными находками, особенно древнейшими остатками линяющих червей, которые в современной фауне представлены приапулидами, киноринхами, лорициферами, волосатиками и круглыми червями (см. D. J. Bottjer et al., 2020. Comparative taphonomy and phylogenetic signal of phosphatized Weng’an and Kuanchuanpu biotas).

Проблем у саккорита (точнее, у гипотезы о том, что он относился к вторичноротым) было несколько. Во-первых, авторы описания проигнорировали тот факт, что подавляющее большинство фосфатных остатков сходного облика из данной формации являются фрагментами линных шкурок или минерализованными покровами целых линяющих червей. Во-вторых, чтобы найти у саккорита хоть какое-то сходство со вторичноротыми, его сравнивали с не менее «проблематичными» кембрийскими ветуликолиями (Vetulicolia) и ветулоцистидами (Vetulocystidae), принадлежность которых ко вторичноротым тоже более чем сомнительна. Ветуликолии, например, имели панцирь, покрывавший переднюю часть тела, членистый хвостовой отдел и ротовой конус, окруженный зубовидными пластинами, как у аномалокаридид (радиодонтов) — базальной группы членистоногих; а еще палеонтологи «застукали» их в позиции линьки, когда старый внешний скелет трескается примерно пополам, чтобы его линяющий хозяин выбрался на волю (см. А. Ю. Журавлев, 2014. Ранняя история Metazoa — взгляд палеонтолога).

Вообще, представить себе, как функционировал жаберный аппарат у существа с отверстиями разного калибра, беспорядочно рассыпанными по всей поверхности тела, не представляется возможным ни с точки зрения биологии, ни с точки зрения физики. Таких в природе и нет. Неудивительно, что специалисты по кембрийской фауне в большинстве восприняли нового кандидата в «великие предки» с большим скепсисом (см. комментарии к уже упоминавшейся новости Кембрийское ископаемое Saccorhytus поместили в основание эволюционной линии вторичноротых).

В общем, более адекватное переописание саккорита напрашивалось сразу. Репутация журнала Nature — по крайней мере в палеонтологии — увы, состоит в том, что там печатаются работы выдающиеся. Но вот чем, собственно, они выдаются — глубоким ли исследованием по-настоящему интересных ископаемых или вопиющей несуразицей — значения не имеет, поскольку индекс цитируемости подстегивает и то, и другое. Достаточно вспомнить недавнего «динозавра-колибри», обернувшегося обычной ящерицей (L. Xing et al., 2020. Retraction note: Hummingbird-sized dinosaur from the Cretaceous period of Myanmar). В общем, «никогда так не было, и вот опять».

В новой статье из все того же Nature группа ученых из научных учреждений Китая, Европы и США переосмыслила систематическую принадлежность саккорита на основе всестороннего изучения нескольких сотен новых экземпляров с помощью сканирующего электронного микроскопа и синхротронного рентгеновского микротомографа (рис. 1 и 2).

Рис. 2. Саккорит (Saccorhytus coronarius): a, b — вид со стороны апертуры (pa), окруженной тонкими радиальными складками (rf), полыми конусами (cp) и шипами (ls); c, e, f — фрагмент с крупными шипами (ls); d — вид на правые полые конусы (rc), заканчивающиеся шипами (s). Длина масштабных отрезков — 100 мкм. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature

В большинстве эллипсоидные образцы саккоритов (менее 1 мм в диаметре) оказались сильно сдавленными, с обломанными выступающими коническими бугорками и шипами на поверхности, без остатков каких-либо внутренних органов. На одной из сторон такого эллипсоида выделяется апертура, которая может сохраняться в открытом и закрытом положении. Апертура окружена тонкими радиальными складками интегумента. Вокруг этих складок расположены 25–30 полых уплощенных относительно крупных шипов. Еще дальше от апертуры, только с одной стороны от нее сидят несколько (1–5) особенно крупных шипов. Дальше следуют грубые радиальные складки интегумента и ряды мелких бугорков. В дополнение на поверхности имеется несколько разноразмерных полых конусов, которые, если не обломаны, тоже заканчиваются шипами. Их расположение указывает на двустороннюю симметрию организма. Многочисленные мелкие шипики покрывают остальную поверхность саккорита.

Стенка эллипсоида — двуслойная, обычно с зазором между слоями. Наличие пустот и отсутствие выраженной ориентации кристаллов апатита в стенке свидетельствуют о вторичной, посмертной, фосфатизации тела саккорита.

Поскольку единственным отверстием саккорита оказалась апертура, которая, возможно, являлась ртом, а других щелей или пор на его поверхности не обнаружилось, этот организм никак не мог являться вторичноротым животным с жаберными щелями или карманами. Сохранность материала, представляющего собой уплощенные покровы, указывает на то, что саккорит, скорее всего, представляет собой линную шкурку представителя клады Линяющие (Ecdysozoa).

Рис. 3. Реконструкция внешнего вида саккорита и его возможное положение среди многоклеточных животных: (a–c) вид с ротовой, боковой и спинной сторон; (d) филогения Metazoa и место в ней саккорита. Обозначения те же, что на рис. 1 и 2. Длина масштабного отрезка — 500 мкм. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature

По мнению авторов обсуждаемой работы, этот организм представлял собой одного из древних линяющих червей группы Cycloneuralia, куда входят современные приапулиды, лорициферы и киноринхи. Вместе с волосатиками и нематодами эти черви составляют сестринскую группу для другой ветви линяющих животных, куда входят тихоходки, онихофоры и членистоногие.

Источник: Liu Yunhuan, Carlisle Emile, Zhang Huaqiao, Yang Ben, Steiner Michel, Shao Tiequan, Duan Baichuan, Marone Federica, Xiao Shuhai and Philip C. J. Donoghue. Saccorhytus is an early ecdysozoan and not the earliest deuterostome // Nature. 2022. DOI: 10.1038/s41586-022-05107-z.

Андрей Журавлев