30.04.2014

Древние губки оказались не так просты, как кажется

Представители типа Губки традиционно считаются одной из самых архаичных и просто устроенных групп животных. Однако новые научные данные заставляют усомниться в верности этого подхода и предположить, что ранние губки были вовсе не так примитивны, как современные.

В настоящее время большинство биологов уверено в том, что губки представляют собой старейшую на планете группу животных, план строения которой сложился одним из самых первых. Эту точку зрения вроде бы подтверждают генетические исследования, помещающие момент отделения предков губок от предков других животных в глубины докембрия, а также общий уровень организации тела губок, лишь немного превосходящий колониальных простейших, лишенных нормально сформированных органов и тканей. Поэтому в научных кругах прочно устоялось мнение о том, что, глядя на современных губок, мы как бы видим древнейших многоклеточных Земли.

Прогресс генетики и биохимии в последние годы поставил под сомнение это хрестоматийное впечатление о простоте губок. Новые данные палеонтологов говорят, скорее, о том, что ранние губки в некоторых отношениях были более сложными, чем их современные потомки. К сожалению, изучение первых шагов их эволюции сталкивается со значительными трудностями, ведь, хотя они и обладали минеральным скелетом из твердых спикул, в процессе захоронения и окаменения остатки деформировались до полной неопределенности.

Впрочем, время от времени палеонтологи находят местонахождения с исключительно хорошей сохранностью ископаемой фауны, и зачастую среди находок там встречаются древнейшие губки. В большинстве случаев эти остатки напоминают современную глубоководную группу Hexactinellida, однако это сходство на поверку оказалось чисто внешним, искусственным. И все же окаменевшие остатки представителей этой "стволовой группы" древних губок имеют жизненно важное значение для понимания того, какими были ранние губки и чем они отличаются от ныне живущих видов.

Большинство хорошо сохранившихся окаменелостей ранних губок имеет шаровидную или вазообразную форму с единственным круглым отверстием в верхней части тела. Характерные для современных видов неправильные формы появились позже и не могут считаться примитивным признаком. При этом некоторые ранние губки, время от времени встречающиеся в разных уголках Земли, имеют угловатые очертания, как правило, восьмигранные. Хотя палеонтологи хорошо осведомлены об этой особенности, до сих пор никто не придавал ей значения, поскольку такие угловатые губки встречаются достаточно редко и нерегулярно, что указывает скорее на случайное совпадение, чем на закономерность. Кроме того, предполагалось, что призматические контуры являются не проявлением настоящей симметрии, а всего лишь ответом на условия внешней среды.

Опровергнуть эту точку зрения удалось благодаря открытию ранних губок замечательной сохранности, найденных в Южном Китае в составе хэтанской биоты, датирующейся ранним кембрием (около 520 млн лет назад). Как рассказал изучавший этих губок доктор Джозеф Боттинг из Нанкинского института палеонтологии академии наук Китая, окаменелости, которые он отнес к роду Metaxyspongia, имеют примерно округлые очертания и симметричный скелет из четырех рядов крупных спикул, расположенных вертикально по всей высоте животного. Реконструировав несколько особей этих губок, палеонтологи пришли к выводу, что они тесно связаны с Takkakawia, найденными в знаменитом канадском местонахождении Берджесс Шейл. Правда, у Takkakawia четыре "колонны" из спикул уже в нижней части тела разветвляются, придавая животному восьмилучевую симметрию.

Эти данные позволяют поставить под сомнение случайность находок восьмигранных ранних губок. Скорее, речь идет о самой настоящей, генетически обусловленной симметрии. Изучение нескольких бесформенных древних губок также обнаружило признаки четырехлучевой симметрии, присутствовавшей у них на начальных стадиях индивидуального развития и исчезнувших по мере взросления особи. Четырехлучевая симметрия сохранилась даже у некоторых современных губок, например, у личинок класса Calcarea.

По всей видимости, потомки древних четырехлучевых губок утратили симметрию, чтобы лучше соответствовать условиям густых донных зарослей, в которых они обычно обитают. Но сам факт присутствия симметрии достаточно высокого порядка опровергает гипотезу о том, что губки произошли непосредственно от колониальных простейших. Скорее, губки имели общих предков с типом стрекающих (Cnidaria), представители которого единственные в современном мире обладают такой же четырехлучевой симметрией. И конечно, неожиданная сложность строения ранних губок означает, что мы больше не можем считать их аналогами общего предка животных.

Источники:

1. paleonews.ru