Окаменелость возрастом полмиллиарда лет раскрывает происхождение гребневиков

После того, как исследователи заметили определенное сходство между несколькими обитателями морского дна, малоизвестный вид хищников океана получил новое место в эволюционном древе жизни.

В развитии животных важную роль играют гребневики, и некоторые считают, что они появились первыми. Международная группа палеонтологов обнаружила ископаемые доказательства, подтверждающие связь между гребенчатыми желеобразными и их предшествующими предками, которые были похожими на полипы существами, обитавшими на морском дне.

Образец голотипа Daihua sanqiong.
Образец голотипа Daihua sanqiong. Ян Чжао / Бристольский университет

Current Biology сообщил о результатах совместных исследований Бристольского университета, Юньнаньского университета в Китае и Лондонского музея естественной истории, которые сравнили окаменелость возрастом 520 миллионов лет с окаменелостями аналогичных скелетов. Результаты показали, что эти окаменелости произошли от одних и тех же предков.

Профессор Хоу Сянгуан, соавтор исследования, обнаружил окаменелость в обнажениях к югу от Куньмина в провинции Юньнань, Южный Китай. Он был встроен в желто-оливковый аргиллит и по форме напоминал цветок.

За последние три десятилетия в обнажениях, расположенных между рисовыми полями и сельскохозяйственными угодьями в тропическом регионе Китая, были обнаружены многочисленные прекрасно сохранившиеся окаменелости.

Этот своеобразный организм, получивший название «Дайхуа» в честь племени «Дай» из Юньнани и китайского слова «цветок» «Хуа», имеет чашеобразную форму и 18 щупалец, окружающих его рот. Кроме того, каждое щупальце имеет тонкие, похожие на перья ответвления с сохранившимися крупными ресничными волосками.

Крупный план рядов ресничек на Daihua, которые помогли авторам поместить окаменелости в родословную стебля гребенчатого желе.
Крупный план рядов ресничек на Daihua, которые помогли авторам поместить окаменелости в родословную стебля гребенчатого желе. Джейкоб Винтер / Бристольский университет

Доктор Джейкоб Винтер, молекулярный палеобиолог из Бристольского университета, заметил, впервые увидев окаменелость, что он заметил некоторые характеристики, которые были похожи на гребенчатые желе. Он упомянул, что видел повторяющиеся темные пятна вдоль каждого щупальца, что похоже на то, как окаменевают гребенчатые желе. На окаменелости также были видны ряды ресничек, которые были видны из-за их размера; эти большие ресничные структуры можно найти только в гребенчатых желе по всему Древу Жизни.

В наших океанах есть гребневики, и они плотоядны. Они считаются вредителями, так как некоторые из них стали инвазивными. Желейки передвигаются с помощью полос радужных рядов гребешков, выстилающих их тела. Эти ряды состоят из плотно упакованных клеточных выступов, называемых ресничками, и являются крупнейшими в своем роде на всем дереве жизни.

Исследователи заметили сходство между Дайхуа и другим ископаемым из сланцев Берджесс (возраст 508 миллионов лет), известным как Диномишус. Это существо обладало 18 щупальцами и органическим скелетом, который был классифицирован как энтопрокт.

Профессор Конг Пейюнь, один из соавторов, указал, что окаменелость Xianguangia, которая, как предполагалось, была морской актиной, на самом деле является частью ветви гребневика.

Тенденция, которая становилась очевидной, заставила ученых признать плавную эволюцию от летописей окаменелостей к гребенчатым желе.

Художественная реконструкция Daihua sanqiong.
Художественная реконструкция Daihua sanqiong. Сяодун Ван / Бристольский университет

Доктор Винтер воскликнул, что это был особенно захватывающий опыт. «Мы вытащили учебник по зоологии и попытались уложить в голове различные различия и сходства, и тут — бац! — вот еще одно ископаемое, которое заполняет этот пробел».

Это исследование продемонстрировало развитие гребенчатых желеобразных от предков, у которых был органический скелет, некоторые из которых все еще имели и использовали для передвижения в кембрийский период. Гребешок развился из щупалец полипоподобных предков, прикрепленных ко дну океана. Затем их рты превратились в воздушные шары, в то время как основное тело уменьшилось в размерах до такой степени, что щупальца, которые изначально были вокруг рта, теперь вырастают из задней части организма.

По словам доктора Люка Парри, соавтора исследования, трансформация тела гребневиков может помочь нам понять, почему они потеряли так много генов и имеют морфологию, аналогичную морфологии других животных.

Примерно 150 лет назад зоологи считали, что гребневики и книдарии имеют связь. Однако недавние генетические данные показали, что гребневики могут быть далекими предками всех живых существ, за исключением губок, которые выглядят довольно просто.

По мнению авторов этой исследовательской работы, их результаты убедительно свидетельствуют о том, что гребенчатую медузу следует вернуть на место вместе с кораллами, актиниями и медузами.


Исследование, первоначально опубликованное в журнале Current Biology, Март 21, 2019.