Американские ученые определили вековой музейный образец как уникальную ископаемую форму жизни — первого известного вымершего представителя группы Lobopodia, или лобоподы, который обитал в пресных водах и к тому же имел приспособления для химической защиты. Авторы работы доказали, что эти загадочные существа, до недавнего времени считавшиеся исключительно морскими, освоили пресные водоемы уже в каменноугольном периоде, что меняет наше понимание эволюции группы Panarthropoda, помимо лобопод также включающей членистоногих. Исследование опубликовано в журнале Communications Biology.
Лобоподы — важный этап в эволюции группы панартропод. Характеризующиеся червеобразным телом и парными нечленистыми конечностями (лобоподиями), представители группы Lobopodia занимают ключевое место в истории становления Panarthropoda в качестве таксона, расположившись между примитивными червеобразными предками и современными членистоногими, такими как насекомые и ракообразные. До сих пор все без исключения ископаемые находки древних лобопод происходили из морских отложений палеозоя (от 539 до 252 млн лет назад), преимущественно кембрийского периода (от 539 до 485 млн лет назад), как, например, знаковые окаменелости Hallucigenia и Aysheaia pedunculata из сланцев Берджес в Канаде, открытые в 1911 году. Palaeocampa anthrax, впервые описанную еще в 1865 году, долгое время относили то к гусеницам, то к многоножкам, то к морским червям-полихетам. Ее истинная природа оставалась скрытой почти 160 лет.
В новом исследовании авторы определили истинное положение Palaeocampa при изучении коллекции в Музее сравнительной зоологии Гарвардского университета (MCZ). Ключевым наблюдением стало наличие парных ног на каждом сегменте тела экземпляра. У гусениц три пары истинных грудных ног и, как правило, несколько пар ложных, расположенных не на всех сегментах брюшка. У полихет параподии (лопастевидные выросты) функционально отличаются и не приспособлены для ходьбы. Это позволило авторам отделить музейный образец от обеих групп (насекомые, кольчатые черви). Чтобы подтвердить гипотезу о принадлежности находки к лобоподам, команда провела детальный анализ 43 образцов Palaeocampa anthrax из двух каменноугольных лагерштеттов (местонахождений ископаемых с исключительной сохранностью): Мазон-Крик (США) и Монсо-ле-Мин (Франция). Исследователи применили комплекс современных методов, включая сканирующую электронную микроскопию с обратным рассеянием для изучения особенностей морфологии и элементного состава, а также инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье для выявления химических остатков — следов оригинальных биологических материалов или их преобразованных форм, сохранившихся в окаменелости за миллионы лет. Эти методы позволили палеонтологам различить мельчайшие детали ископаемых на фоне вмещающей их породы.
В результате ученые выяснили, что тело Palaeocampa anthrax, длиной около 4 см, было покрыто почти 1000 тонких щетинкообразных выростов. Такие шипы были биоминерализованными (инкрустированными минеральными веществами) и обрамляли каждую пару ног, придавая животному сходство с мохнатой гусеницей. Авторы исследования также обнаружили специфические химические сигнатуры на кончиках шипов. «Меня особенно поразило то, что фрагменты биомакромолекул могут сохраняться в окаменелостях или превращаться в геомакромолекулы, — поделился Наньфан Ю из Колумбийского университета. — Я в восторге от того, что этот метод обладает достаточной чувствительностью и специфичностью, чтобы отличать окаменелости от каменистого субстрата». Эти сигнатуры указывают на то, что шипы выделяли токсичные вещества, что могло служить способом химической защиты от хищников в болотистой среде обитания.
Описание Palaeocampa anthrax как не дожившего до наших дней пресноводного представителя Lobopodia имеет фундаментальное значение. Оно бросает вызов представлениям об исключительно морском образе жизни этих существ в палеозое. Более того, Palaeocampa, обитавшая около 303 млн лет назад, — самый молодой из известных представителей ископаемых лобопод, на 50 млн лет моложе ранее упомянутых кембрийских находок из Берджес. Присутствие Palaeocampa в месторождении Монсо-ле-Мин (Франция), относящемуся к карбону и удаленному на сотни километров от морских побережий того времени, окончательно доказало пресноводный характер этой экосистемы. «Условия, необходимые для окаменения мягкотелых существ, таких как лобоподии, встречаются редко, — заключил Ричард Кнехт из Гарвардского университета, руководивший исследованием. — Большая часть наших знаний получена из кембрийских геологических формаций, но в каменноугольный период, когда жила Palaeocampa, таких формаций было гораздо меньше, поэтому каждая новая находка невероятно ценна».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
