Палеонтологи описали самое древнее линяющее беспозвоночное

Палеонтологи описали древнейшего представителя линяющих беспозвоночных — клады, объединяющий членистоногих, круглых червей и ряд более мелких групп. Им оказался червеобразный организм Uncus dzaugisi, который жил на территории Южной Австралии в конце эдиакарского периода, около 555 миллионов лет назад. Как отмечается в статье для журнала Current Biology, это первый представитель линяющих, известный из докембрия. Его открытие устранило противоречие между данными молекулярных часов, согласно которым линяющие беспозвоночные появились еще в эдиакарском периоде, с палеонтологическое летописью, в которой они до сих пор были известны только из начале кембрия.

Долгое время зоологи считали, что членистоногие (Arthropoda), включая насекомых, ракообразных, паукообразных и многоножек, являются близкими родственниками кольчатых червей (Annelida). Однако в наши дни общепринятой стала другая гипотеза. Согласно ей, членистоногие вместе с круглыми червями (Nematoda) и некоторыми более мелкими кладами беспозвоночных образуют группу линяющих (Ecdysozoa). Все ее представители обладают трех- или четырехслойной кутикулой, которую регулярно сбрасывают по мере роста. Кроме того, они разделяют ряд других особенностей строения и эмбрионального развития. Молекулярные данные также подтверждают родство линяющих беспозвоночных между собой.

Древнейшие ископаемые остатки линяющих известны из кембрийского периода (538,8 — 485,4 миллиона лет назад). Однако, судя по данным молекулярных часов, общий предок группы, скорее всего, жил намного раньше, в эдиакарском периоде (635 — 538,8 миллиона лет назад). В пользу этой версии говорят многочисленные следы приапулид (Priapulida) — морских червей из группы Ecdysozoa — из раннего кембрия. Судя по ним, по крайней мере некоторые клады линяющих успели эволюционно разойтись уже к началу кембрия. Кроме того, в отложениях, датированных поздним эдиакарским и ранним кембрийским периодом, были обнаружены окаменевшие следы, приписываемые червям из клады Nematoida (она включает нематод и волосатиков (Nematomorpha)).

Команде палеонтологов под руководством Иэна Хьюза (Ian V. Hughes) из Гарвардского университета впервые удалось найти прямые доказательства, что линяющие беспозвоночные существовали уже в докембрии. Во время работ в национальном парке Нильпена Эдиакара в Южной Австралии исследователи обнаружили в позднеэдиакарских отложениях возрастом около 555 миллионов лет противоотпечатки 82 червеобразных существ с билатерально-симметричными телами цилиндрической формы. Длина их тела колебалась от 6,1 до 31,2 миллиметра, а ширина в среднем в 16 раз уступала длине. Все найденные экземпляры были изогнуты в форме букв S и C или в форме крючка. Исследователи пришли к выводу, что эти организмы относятся к неизвестному ранее виду. Он получил название Uncus dzaugisi. Родовое имя переводится с латыни как «крючковатый», а видовое отсылает к членам семьи Дзаугис (Dzaugis), которые участвовали в полевых работах в парке Нильпена Эдиакара.

Несмотря на скромные размеры, экземпляры U. dzaugisi оставили глубокие противоотпечатки. Это означает, что их тела были достаточно жесткими, чтобы их не раздавило осадком, скорее всего, благодаря наличию кутикулы. Для сравнения, большинство живых организмов, которые населяли Землю в эдиакарском периоде, обладали мягкими телами (эти существа известны под собирательным названием «эдиакарская биота»). Поверхность U. dzaugisi была гладкой: никаких признаков сегментации или щетинок авторы не обнаружили. При этом один конец их тела был шире другого; впрочем, неясно, какой из них был передним, а какой задним.

U. dzaugisi обитали на морских мелководьях, которые в эдиакарии были покрыты тонкой пленкой цианобактериальных матов. При этом, в отличие от многих организмов той эпохи, они вели подвижный образ жизни. По мнению Хьюза и его коллег, именно U. dzaugisi оставили некоторые из окаменевших следов, которые были обнаружены в местных отложениях и приписывались ихнороду Multina. Кроме того, некоторые экземпляры этого вида отпечатались поверх остатков других организмов или их следов., что также указывает на подвижность.

Среди представителей эдиакарской биоты уже известны организмы с червеобразной формой тела, например, Somatohelix, Sabellidites и Yilingia. Однако анатомически эти существа заметно отличались от U. dzaugisi. Они не обладали кутикулой — а их тела были разделены на сегменты или секции. Таким образом, U. dzaugisi, скорее всего, не состоял в родстве ни с одним из этих организмов. Зато у него было много общих черт с современными и ископаемыми нематодами: форма и размер тела, наличие кутикулы, подвижность и способность к ундулирующим движениям. Все это свидетельствует, что U. dzaugisi относился к линяющим беспозвоночным, возможно, к группе Nematoida.

Находка Хьюза и его коллег подтвердила эдиакарское происхождение линяющих беспозвоночных и позволила примирить представления о происхождении этой группы, полученные на основе молекулярных исследований, с данными из ископаемой летописи. При этом общий предок Ecdysozoa, скорее всего, жил задолго до U. dzaugisi. А если U. dzaugisi действительно принадлежал к Nematoida, то ко временам его существования эта группа уже успела разделиться с группой Scalidophora, в которую входят уже упомянутые выше приапулиды. Это свидетельствует о ранней диверсификации линяющих беспозвоночных.

Несколько лет назад палеонтологи пересмотрели родственные связи кембрийского беспозвоночного Saccorhytus coronarius. Предполагалось, что у этого существа были аналоги или предшественники жаберных пор, поэтому его считали общим предком всех вторичноротыми. Однако исследователи выяснили, что это не поры, а обломки игл. В результате S. coronarius отнесли к группе линяющих.