Палеонтологи обнаружили на австралийском местонахождении Гоугоу, возраст которого составляет 390-370 миллионов лет, окаменелости древних рыб плакодерм с хорошо сохранившимися внутренними органами, включая самые древние известные сердца. Как отмечается в статье для журнала Science, находка позволяет не только реконструировать строение плакодерм, но и лучше понять эволюцию челюстноротых — в том числе определить момент появления легких.
В отличие от костей, мягкие ткани плохо сохраняются в палеонтологической летописи. Это серьезно осложняет работу специалистов, изучающих анатомию и физиологию вымерших животных. Однако иногда в руки ученых все же попадают остатки древних существ с отлично сохранившимися покровами, мышцами и даже внутренними органами. Обычно такие ископаемые формируются в бескислородной среде с минимальным количеством бактерий, где они успевают окаменеть до того, как разложатся.
Местонахождения с исключительной сохранностью организмов, где можно обнаружить ископаемые с мягкими тканями, называют лагерштеттами консервационного типа. К ним относятся, например, сланцы Бёрджес в Британской Колумбии или Зольнхофен в Германии. Менее известный лагерштетт Гоугоу расположен в Австралии. На этом верхнедевонском местонахождении возрастом 390-370 миллионов лет были найдены многочисленные остатки древних рыб плакодерм (Placodermi) (или, как их называли раньше, панцирных рыб) с хорошо сохранившимися скелетами и мышцами. Когда-то они населяли тропический губко-водорослевый риф, а после гибели окаменели в глубоких водах с низким содержанием кислорода.
Команда палеонтологов под руководством Кейт Тринайстик (Kate Trinajstic) из Университета Кёртина описала еще несколько необычных ископаемых с местонахождения Гоугоу. Исследователи обнаружили здесь несколько окаменелостей плакодерм Compagopiscis croucheri и Incisoscutum ritchiei из отряда артродир (Arthrodira) с сохранившими трехмерную структуру внутренними органами. Отдельные экземпляры сохранили сердце (их сердца стали самыми древними в палеонтологической летописи), печень, желудок и кишечник. Это одна из первых находок такого рода. Ранее внутренние органы плакодерм и других ранних челюстноротых были известны лишь по остаткам пищеварительного тракта и кровеносных сосудов, которые принадлежали ботриолеписам (Bothriolepis) из отряда антиархов (Antiarchiformes).
Изучив артродир из Гоугоу с помощью фазово-контрастной синхротронной рентгеновской микротомографии и нейтронной томографии, Тринайстик и ее коллеги смогли реконструировать их внутреннее строение. Правда, ни один найденный экземпляр не содержал полного набора органов, поэтому авторам пришлось совместить воедино данные о нескольких образцах.
Исследователи выяснили, что артродиры обладали S-образным сердцем с предсердием, желудочком и артериальным конусом. Следов венозного синуса у ископаемых авторы различить не смогли, зато обнаружили отходящую от сердца вентральную аорту. В передней части брюшной полости исследователи увидели две ромбовидные структуры, в которых они опознали крупную двухдольную печень, служившую для повышения плавучести, как у современных акул. Кроме того, у древних рыб из Гоугоу сохранились следы желудка и кишечника со спиральным клапаном. В прямой кишке даже были обнаружены полупереваренные остатки ракообразного Montecaris gogoensis.
Никаких следов легких у артродир из Гоугоу обнаружить не удалось. Это важный аргумент в дискуссиях о происхождениях этих органов. Согласно одной гипотезе, легкие появились у общего предка костных рыб (Osteichthyes). Сторонники другой версии утверждают, что они возникли намного раньше — у первых челюстноротых. Отсутствие легких у рыб, изученных Тринайстик и ее коллегами, свидетельствует в пользу первой версии. Вероятно, легкие все же возникли позднее, у ранних костных рыб.
Данные о строении артродир также позволили уточнить их систематическое положение. Cердце этих рыб было сдвинуто в сторону головы, как у хрящевых и костных рыб, но не как у антиархов. Таким образом, филогенетические реконструкции, на которых артродиры ближе к поздним челюстноротым, чем антиархи, верны.
Ранее мы рассказывали о том, как палеонтологи проанализировали строение челюстных костей базальных плакодерм — акантоторацид. Оказалось, что у них, как и у ряда костных рыб, зубы были расположены по краям челюстей, крепились и к покровам тела, и к челюстным костям, а новые вырастали со стороны языка (внутренней), а не «щек» (наружной).
Сергей Коленов
На это указали находки из Китая
Палеонтологи из Великобритании и Китая исследовали окаменелости кембрийской формации Хун Цзин Шао (Hongjingshao), которая находится в китайской провинции Юньнань. Они изучили 12 новых образцов микрофоссилий и сравнили их с недавно представленными находками из Южного Китая и Австралии, описанными как мшанки Protomelission gatehousei, которые жили около 521–514 миллионов лет назад. По мнению авторов исследования, строение тела этих организмов указывает на то, что они представляют собой древние дазикладовые водоросли. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.