Давній молюск навчився «літати» у воді ще 520 мільйонів років тому

Уявіть собі істоту розміром у кілька міліметрів, яка жила на дні давнього океану понад півмільярда років тому. Саме такий крихітний молюск із формації Шуцзінто в Китаї, описаний у новому дослідженні в журналі Nature, виявився першим відомим головоногим, що мав справжній сифункул — «трубку плавучості», яка згодом дозволила нащадкам перетворитися на швидких мисливців, подібних до сучасних кальмарів і наутилусів. Про це повідомляє Sci.News.

Що відомо коротко

• Вчені описали новий вид давнього головоногого молюска Eoceras shaanxiense з раннього кембрію Китаю.
• Його вік становить близько 520 мільйонів років, що робить його найдавнішим відомим головоногим із сифункулем.
• У скам’янілості виявили камерну мушлю з перегородками та сегментованою трубкою, що проходить уздовж нижнього боку.
• Ця трубка працювала як примітивний сифункул, який з’єднував камери через мікроканали й був пов’язаний із регуляцією плавучості.
• Знахідка заповнює прогалину між молекулярними оцінками появи головоногих у ранньому кембрії та попередніми найдавнішими скам’янілостями з пізнього кембрію.

Як головоногі навчилися «керувати вагою» у воді

Сучасні головоногі — восьминоги, кальмари, каракатиці та наутилуси — вирізняються серед інших молюсків своєю внутрішньою «інженерією». Їхні мушлі (зовнішні чи внутрішні) поділені на камери перегородками, або септами. Але головна «фішка» — це сифункул, трубка, що проходить крізь усі камери.

Сифункул можна уявити як систему баластних баків у підводному човні. Змінюючи вміст води й газу в камерах, тварина регулює власну плавучість: може підніматися, опускатися чи зависати у товщі води. У поєднанні з реактивним рухом — викиданням води з мантійної порожнини — це перетворює головоногих на активних, здебільшого хижих плавців.

Довгий час залишалося загадкою, коли саме в еволюції з’явився цей складний механізм. Молекулярні «годинники» натякали, що лінія головоногих відокремилася від інших молюсків ще в ранньому кембрії. Але найдавніші загальновизнані скам’янілості з сифункулем, наприклад Plectronoceras cambria, були значно молодшими — з пізнього кембрію. Між цими даними зяяла велика прогалина.

Крихітний Eoceras shaanxiense і його давня мушля

Палеонтолог Чжучень Сун (Zuchen Song) з Чан’аньського університету та його колеги дослідили 32 зразки раніше невідомого виду з формації Шуцзінто в Китаї. Нову тварину назвали Eoceras shaanxiense. Вона жила в океанах раннього кембрію приблизно 520 мільйонів років тому.

За розмірами ці істоти були всього кілька міліметрів, але їхня мушля виявилася напрочуд складною. Вона була прямою, конусоподібною, з нахиленим отвором, через який визирало м’яке тіло. Усередині мушлі вчені побачили кілька перегородок, що поділяли її на камери, а вздовж нижнього боку проходила сегментована трубка.

Ця трубка з’єднувала камери через крихітні канали. На думку дослідників, це означає, що м’яке тіло тварини поступово «мігрувало» до отвору мушлі в міру росту, залишаючи позаду послідовні камери, але не втрачаючи з ними зв’язок завдяки трубці.

Порівнявши цю будову з відомими сифункулами інших головоногих, команда дійшла висновку, що трубка в Eoceras shaanxiense відповідає критеріям примітивного сифункула. Вона розташована по периферії, сегментована й проходить крізь перегородки, що робить її «кандидатом на первинний сифункул» у головоногих.

Напівплавець, напівповзун: спосіб життя давнього молюска

Попри наявність сифункула, система плавучості Eoceras shaanxiense була ще дуже примітивною. На відміну від пізніших наутилусів чи амонітів, він навряд чи міг вільно й довго плавати у товщі води.

Дослідники вважають, що більшу частину життя ці тварини проводили на морському дні. Їхня мушля, ймовірно, дозволяла трохи полегшувати вагу в воді, але не настільки, щоб перетворити їх на справжніх «пілотів океану». М’які тканини цього виду не збереглися, тому точний вигляд тіла залишається невідомим.

Утім, навіть такий «напівплавець» уже демонструє перші кроки до того способу життя, який ми асоціюємо з сучасними головоногими: активне пересування, можливість змінювати глибину й, зрештою, хижий спосіб існування.

Чому ця знахідка така важлива для еволюції головоногих

Відкриття Eoceras shaanxiense відсуває появу сифункула в скам’янілому літописі до раннього кембрію. Це означає, що ключова інновація, яка відрізняє головоногих від інших молюсків, виникла раніше, ніж свідчили попередні знахідки.

За словами авторів, ця тварина представляє перехідний етап між ще більш примітивними молюсками з камерними мушлями та пізнішими головоногими з розвиненими системами регуляції плавучості. Її мушля показує «ранні стадії еволюційного складання» того, що згодом стало повноцінним фрагмоконом — камерною частиною мушлі, яка використовується для контролю плавучості.

Таким чином, нова знахідка не просто додає ще один вид до списку викопних тварин. Вона заповнює важливу прогалину між молекулярними оцінками часу появи головоногих і реальними скам’янілостями, допомагаючи узгодити генетичні дані з геологічними.

FAQ

Це вже остаточно доведено, що в Eoceras був сифункул?

Дослідники наводять детальний опис будови мушлі та трубки, яка проходить крізь перегородки й з’єднує камери. Сукупність цих ознак, за їхніми словами, ідентифікує її як «кандидат на первинний сифункул». Однак, як і в будь-якій палеонтології, інтерпретація базується на збережених структурах, а не на живих спостереженнях.

Чому вчені не знали про такі давні головоногі раніше?

Порода раннього кембрію зберігає скам’янілості не так добре й не так часто, як молодші відклади. Через це палеонтологам доводиться працювати з дуже фрагментарним матеріалом. Нові знахідки, як у формації Шуцзінто, поступово заповнюють прогалини, які раніше здавалися «порожніми» мільйонами років.

Чи означає це, що головоногі з’явилися ще раніше, ніж 520 мільйонів років тому?

Дослідження підтверджує, що вже 520 мільйонів років тому існували головоногі з примітивним сифункулем. Молекулярні оцінки натякають, що сама лінія могла відокремитися від інших молюсків ще раніше, але прямих скам’янілих доказів для більш давніх форм поки немає.

Чи допоможе це відкриття зрозуміти еволюцію сучасних восьминогів і кальмарів?

Так, опосередковано. Хоча восьминоги й кальмари давно втратили зовнішню мушлю або перетворили її на внутрішню структуру, їхні предки пройшли шлях через такі форми, як Eoc

Давній молюск навчився «літати» у воді ще 520 мільйонів років тому з’явилася спочатку на Цікавості.

cikavosti.com