Группа исследователей, в которую входят ученые из Оксфордского университета, сделала удивительное открытие нового вида моллюсков, которые жили 500 миллионов лет назад. Новая окаменелость, названная Shishania aculeata, показывает, что самые примитивные моллюски были плоскими, без раковин, покрытыми защитной колючей броней. Результаты были опубликованы в журнале Science.
Новый вид был обнаружен в исключительно хорошо сохранившихся окаменелостях из восточной провинции Юньнань на юге Китая, датируемых геологическим периодом, называемым ранним кембрием, примерно 514 миллионов лет назад. Все образцы Shishania имеют длину всего несколько сантиметров и покрыты небольшими колючими конусами (склеритами), состоящими из хитина, материала, который также встречается в панцирях современных крабов, насекомых и некоторых грибов.
Образцы, сохранившиеся вверх ногами, показывают, что нижняя часть животного была голой, с мускулистой ногой, как у слизняка, которую Шишания использовала для передвижения по морскому дну более полумиллиарда лет назад. В отличие от большинства моллюсков, у Шишании не было раковины, покрывающей ее тело, что позволяет предположить, что она представляет собой очень раннюю стадию эволюции моллюсков.
Современные моллюски имеют ошеломляющее разнообразие форм, среди них есть улитки, двустворчатые моллюски и даже такие высокоинтеллектуальные группы, как кальмары и осьминоги.
Это разнообразие моллюсков развивалось очень быстро давным-давно, во время события, известного как Кембрийский взрыв, когда все основные группы животных быстро диверсифицировались. Этот быстрый период эволюционных изменений означает, что осталось мало ископаемых, которые запечатлели раннюю эволюцию моллюсков.
«Попытка разгадать, как выглядел общий предок таких разных животных, как кальмар и устрица, является серьезной проблемой для эволюционных биологов и палеонтологов, которую невозможно решить, изучая только виды, живущие сегодня», - сказал соавтор исследования Люк Перри из Оксфордского университета. «Шишания дает нам уникальную возможность заглянуть в период эволюции моллюсков, окаменелостей которого сохранилось очень мало, и сообщает нам, что самыми ранними предками моллюсков были бронированные колючие слизни, существовавшие до появления раковин, которые мы видим у современных улиток и моллюсков».
Поскольку тело шишании было очень мягким и состояло из тканей, которые обычно не сохраняются в ископаемых остатках, изучение образцов было сложной задачей, поскольку многие из них плохо сохранились.
«Сначала я думал, что окаменелости, которые были размером с мой большой палец, не были заметны, но я увидел под увеличительным стеклом, что они казались странными, колючими и совершенно непохожими на любые другие окаменелости, которые я видел», - сказал автор исследования Гуансюй Чжан, обнаруживший образцы. «Изначально я назвал его «пластиковым пакетом», потому что он похож на маленький гниющий пластиковый пакет. Когда я нашел больше этих окаменелостей и проанализировал их в лаборатории, я понял, что это моллюск».
«Мы обнаружили микроскопические детали внутри конических шипов, покрывающих тело шишании, которые показывают, как они секретировались при жизни. Такого рода информация невероятно редка, даже в исключительно сохранившихся окаменелостях», - добавил Перри.
Шипы Shishania демонстрируют внутреннюю систему каналов, диаметр которых составляет менее одной сотой миллиметра. Эти особенности показывают, что конусы были выделены в их основании микроворсинками, крошечными выступами клеток, которые увеличивают площадь поверхности, например, в нашем кишечнике, где они способствуют усвоению пищи.
Этот метод секреции твердых частей похож на природный 3D-принтер, позволяющий многим беспозвоночным животным секретировать твердые части с огромным разнообразием форм и функций: от обеспечения защиты до облегчения передвижения.
Твёрдые шипы и щетинки известны у некоторых современных моллюсков (например, хитонов), но они состоят из минерального карбоната кальция, а не из органического хитина, как у Shishania. Похожие органические хитиновые щетинки встречаются у более малоизвестных групп животных, таких как брахиоподы и мшанки, которые вместе с моллюсками и кольчатыми червями (дождевыми червями и их родственниками) образуют группу Lophotrochozoa.
«Шишания говорит нам, что шипы и спикулы, которые мы видим у хитонов и моллюсков-аплакофор сегодня, на самом деле произошли от органических склеритов, подобных тем, что есть у кольчатых червей. Эти животные сегодня сильно отличаются друг от друга, и поэтому ископаемые останки, такие как шишания, рассказывают нам, как они выглядели в далеком прошлом, вскоре после того, как они отделились от общих предков», - пояснил Перри.
«Современные моллюски чрезвычайно разнородны, и они очень быстро диверсифицировались во время кембрийского взрыва, а это значит, что нам сложно собрать воедино их раннюю эволюционную историю. Мы знаем, что общий предок всех ныне живущих моллюсков имел бы одну раковину, и поэтому Шишания рассказывает нам об очень раннем периоде эволюции моллюсков, до появления раковины», - сказал соавтор исследования Якоб Винтер из Бристольского университета.
«Это новое открытие подчеркивает сокровищницу ископаемых останков ранних животных, которые сохранились в кембрийских породах провинции Юньнань. Мягкотелые моллюски имеют очень ограниченную летопись окаменелостей, и поэтому эти очень редкие открытия многое говорят нам об этих разнообразных животных», - резюмировал соавтор исследования Сяоя Ма из Юньнаньского и Эксетерского университетов.
