22.03.2016

Загадочный ископаемый «монстр Талли» оказался родственником миног

Монстр Талли, или туллимонстр (Tullimonstrum gregarium), — ископаемое животное каменноугольного периода, жившее 300 млн лет назад, — известен более полувека. Однако его филогенетические связи оставались спорными: его сближали практически со всеми типами животных — с хордовыми, членистоногими, моллюсками, опабиниями, немертинами. Обобщение и переосмысление большого существующего материала по этому виду (более тысячи экземпляров) позволило дать более определенный и обоснованный ответ, чьим же родственником является туллимонстр. По сочетанию признаков его поместили в основание ветви ископаемых и современных миног и близких к ним животных.

В 50 км к юго-западу от Чикаго расположены старые заброшенные угольные шахты. Они тем не менее знамениты на весь мир — там теперь в кучах отвалов и в самих разрезах добывают палеонтологические сокровища. Место называется Мэйзон Крик (см. Mazon Creek fossil beds). Выглядят эти сокровища как обычные округлые гальки, рассеянные в слоях мягкого глинистого или песчаникового сланца. Но если такую гальку расколоть аккуратным сильным ударом (она очень твердая!), то внутри окажется отпечаток целого животного или растения, вымершего 300 миллионов лет назад.

В этих камнях — их называют конкрециями, потому что они образовались совсем не так, как обычная обкатанная галька, — животные и растительные остатки сохраняются с изумительной подробностью. Те мягкие ткани, которые должны были исчезнуть под быстрым и безжалостным натиском бактерий, остаются отпечатанными в камне. Предполагается, что при разложении органического материала выделяется углекислота, которая, реагируя с растворенным в воде железом, образует сидерит. Тонкодисперсный сидерит накапливается вокруг разлагающегося животного или растения и тем или иным образом создает непроницаемую капсулу, в которой останавливается разложение. В действительности механизм образования и работы этих «капсул времени», в которых разложение органики прекращается и начинается быстрая ее минерализация, не ясен. Но, так или иначе, материал из этих конкреций дает зоологам колоссальное количество информации об ушедшем разнообразии каменноугольных эпох.

Один из наиболее массовых ископаемых из этих конкреций — туллимонстр (Tullimonstrum gregarium), названный по имени своего первооткрывателя, палеонтолога-любителя Фрэнсиса Талли (Francis Tully). Штат Иллинойс выбрал это ископаемое в качестве своего палеонтологического символа — ведь туллимонстр не найден больше нигде, кроме Мэйзон Крик, и к тому же представляет собой большую зоологическую загадку.

Это животное имеет сегментированное тело длиной 20–30 см, не имеющее наружного скелета, снабженное спереди длинным хоботком с зубастой клешней на конце, а сзади — плавником. И ко всему этому, у него на макушке прикреплен длинный жесткий стержень, на концах которого сидят глаза. Что же это за чудо? К какому типу его отнести?

Решать загадку туллимонстра брались несколько раз. Его соотносили с моллюсками (потому что похожа плавниковая складка на конце тела), сближали с членистоногими (у которых тоже сегментированы тела, а также из-за того, что хоботок туллимонстра сочленен в трех местах), опабинией (у которой есть длинный хоботок с клешней), червеобразными немертинами, конодонтами (их относят к базальным позвоночным). И вот исследователи из нескольких американских институтов и музеев (Йельский университет, Музей естественной истории в Нью-Йорке, Филдовский музей естественной истории в Чикаго, музей Пибоди в Нью-Хэйвене) собрали вместе разрозненные коллекции с туллимонстром (получилось больше 1200 экземпляров) и присмотрелись к нему внимательнее. Обобщенные данные позволили подыскать ему более надежное таксономическое место — среди базальных позвоночных, поближе к миногам.

Для определения типа и класса оказались важны такие признаки: брюшное положение кишки по отношению к нотохорду, расположенному ближе к спине; вертикальный, а не горизонтальный, хвостовой плавник; наличие жаберных мешков, которые начинаются от нотохорда; наличие жаберных дужек между жаберными мешками; мозг, состоящий из трех отделов (по-видимому, обонятельного, зрительного и слухового); одна неразделенная ноздря. Также зубцы на клешне оказались, по всей вероятности, кератиновые, а не хитиновые, что тоже сближает туллимонстра с миногами. Нашлись у нескольких экземпляров отпечатки боковых хрящей головной капсулы, которые расположены перед ноздрей, но позади языка. Подобные хрящи имеются у миног. Так что по всему выходит, что туллимонстр — это примитивное позвоночное. И, более того, форма плавников, жаберные дужки с жаберными мешками, специфически расположенные боковые хрящи говорят о родстве с миногами.

Естественно, предложенное решение не будет безоговорочно принято всеми зоологами. Обязательно будут дискуссии относительно родственных связей туллимонстра с другими бесчелюстными позвоночными. Некоторые признаки (например наличие рта на конце вытянутого хоботка) сближают их с амфиаспидами (см. Amphiaspidida), представителями гетеростраков (Heterostraci). Но у них две ноздри, а не одна, а это очень важный признак.

В связи с этим интересно сравнить строение хоботка туллимонстра, который не был гибким, а состоял из четырех сочлененных суставами жестких частей, с ротовым аппаратом панцирных бесчелюстных. Современные миноги имеют более или менее единообразное строение: это паразитические животные с червеобразным телом, асимметричным хвостом и узкой плавниковой каймой на спине. Они двигаются за счет ундулирующих движений тела, имеют плохое зрение и развитое обоняние. Но раньше, 300 млн лет назад, представители этой группы были куда более разнообразны. Туллимонстр был, судя по соотношению параметров хвостового и спинного плавников, быстрым пловцом. Его глаза на длинных стебельках обеспечивали широкий и, по-видимому, стереоскопический обзор. Он догонял добычу, хватал ее складной рукой, клешня с загнутыми назад зубцами не давала жертве вырваться, а затем съедобные ткани жертвы мало-помалу обдирались языком и отправлялись в глотку и кишку. Минога может гордиться таким необычным родичем.

Елена Наймарк

Источники:

1. elementy.ru