14.02.2017

Кембрийское ископаемое Saccorhytus поместили в основание эволюционной линии вторичноротых

Микроскопическое ископаемое Saccorhytus, отысканное в Китае в местонахождении с мягкотелыми остатками, является близким родичем предка всех вторичноротых звериных (иглокожих, хордовых и некоторых других). Об этом свидетельствует его морфология — присутствие рта с радиальными складками и отверстий, которые интерпретируются как прообраз жаберных щелей. Эти тонкие животные могли обитать среди частиц грунта и, по-видимому, являли собой взрослые формы, а не личинок. Так новые находки помогают дешифрировать древнейшие этапы эволюционной истории.

Кембрийский период (542–485 млн лет) — это загадочное во всех касательствах время, когда жили не менее загадочные животные. Напомним, что в эту пору впервые обнаруживается большинство типов и классов животных, даже водоросли обзаводятся скелетом, а кроме того, формируются бесчисленные лагерштетты — местонахождения с ископаемыми остатками мягкотелых животных, которые обычно исчезают бесследно. Что привело к столь глобальным изменениям в живой натуре планеты? Можно только догадываться, хотя в догадках, обоснованных логикой и фактами, недостачи нет.

Если приглядеться к ископаемому кембрийскому миру, то найдутся не лишь знакомые «типы», но и такие, родство которых ставит ученых в тупик. Их не могут установить даже до класса, а порой и тип не до конца понятен, потому они получили всеобщей наименование «проблематики». Зачастую проблематики представляют собой переходные конфигурации, сочетающие признаки нескольких классов или типов. Какие-то проблематики вообще не имеют специфических таксономических признаков, еще не успев их обрести на своем недолгом эволюционном пути или же утеряв их в ходе разложения или фоссилизации. Интерпретация подобных ископаемых остатков является захватывающим зоологическим детективом с поиском улик, сложением мозаики фактов в статную картину допустимых планов строения и логичного образа существования. Решивший подобную задачу в качестве награды получает доступ к эволюционным началам больших групп, таких как кишечнополостные, членистоногие, первично- и вторичноротые и т. д.

Одно из таких загадочных животных попало в руки палеонтологам, работавшим в Китае, в местечке Жаньжигоу (Zhangjiagou, уезд Сисян, провинция Шэньси) нижнекембрийского года (540–530 млн лет). Здесь имеются слои, сложенные известняками с бесчисленными гранулами апатита (фосфат кальция). Эти слои содержат бесчисленные мелкие ископаемые, которые представляют собой остатки мягкотелых бесскелетных звериных. Такой тип лагерштеттов называется Орстен (Orsten), по названию самого популярного из них. Препарировать ископаемых из подобных пород нетрудно, несмотря на их микроскопический размер, необходимо просто поместить породу в емкость с уксусной кислотой, тогда известняк разойдётся, а фосфатизированные ископаемые останутся на дне емкости. Кислоту сливают, а драгоценный отстой промывают и отправляют под микроскоп.

В поле зрения исследователя оказывается народонаселение давно ушедших эпох, превосходно сохранившее тонкие детали постройки и анатомии. Прежде в этих конкретных породах находили немало странных животных, которых непонятно было, куда отнести: к первичноротым или вторичноротым.

А сейчас из растворенных известняков собралась изрядная коллекция из примерно 50 экземпляров животного, названного Saccorhytus coronarius (родовое название Saccorhytus образовано сложением латинского saccus — «мешок» и древнегреческого — «морщина»). И о его родстве ученые разрешили порассуждать со всей зоологической смелостью.

Все экземпляры саккоритуса имели размер от полумиллиметра до миллиметра с небольшим и представляли собой, как следует из его названия, мягкий овальный мешочек. При захоронения и фоссилизации он деформировался, но форма его, тем не менее, хорошо видна. На одной стороне этого мешочка имеется дыра (ученые посчитали, что это рот), окруженное двумя кругами радиальных складок, на внутренней сфере имеется ряд отверстий. На спинной (?) стороне с боков размещены 8 крупных отверстий, ограниченных конусами наружной оболочки, организованной радиальными складками. Также есть следы щетинок возле рта и на спинной стороне, ряд мелких пор позади крупных отверстий.

На удивительный облик этого существа можно не обращать внимания, так как он может легко меняться, главное — наличие или отсутствие характерных признаков. Тело двустороннесимметричное, ротовая полость растягивается, раздувая складчатый кольцевой участок вокруг рта. Вода из ротовой полости может сходить наружу из крупных отверстий на спине и вокруг рта. Эти отверстия могут предназначаться в принципе и как половые поры, и как секреторные поры. Имеются щетинки, обеспечивающие сенсорные реакции.

Эти приметы характерны для ветуликолий и родственных им ветулоцистид: симметрия, рот со складчатым обрамлением, складчатые дыхательные поры, конусом выступающие изнутри наружу. Значит, странное микроскопическое животное саккоритус близко к ним.

Но лучше говорить о его близости к предкам всех вторичноротых. Ведь чуть ли не единственным общим морфологическим признаком вторичноротых являются жаберные дыры. И они, видимо, имеются у этого странного микроскопического животного. Оно оказывается ближе всех к месту расхождения ветвей первично- и вторичноротых. Изумительно, что этот микромешочек со складчатым ртом может быть родственником всех хордовых, иглокожих, не говоря уже о целом букете ветуликолий из кембрийского бестиария.

Вполне вероятно, что его строение следует сравнивать с ксенотурбелляриями — билатеральными животными несложного строения с кишкой без анального отверстия, не имеющих кровеносной и выделительной систем, с диффузной нервозной системой. Однако филогенетическое положение самих ксенотурбеллярий тоже шатко: их сближают то с первичноротыми, то со вторичноротыми.

Рассуждая об манере жизни этого животного, авторы решили отнести его к мейобентосу (животные, имеющие размерный диапазон примерно 50 мкм–1 мм). Щетинки помимо прочего могли предназначаться для закрепления между частицами грунта, а относительно плотная кутикула защищала от механических повреждений. По мнению авторов, саккоритус является взрослым животным, а не личинкой, так как его морфология более или менее устойчива, несмотря на имеющийся разброс в размерах. Ануса у него нет, поэтому крупные конические отверстия в теле могли выполнять экскреторную функцию. Набирая воду в полость тела, животное выпускало ее избыток через эти конические отверстия. Подобные дыры могли позже преобразоваться в настоящие жабры, когда в ходе эволюционного развития животные укрупнялись и им потребовались настоящие органы дыхания.

Источники:

1. ruhistoty.ru