Сибирские ученые воссоздали облик вымершей группы гребневиков
Сотрудники Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН (ИНГГ СО РАН) воссоздали облик одной из самых древних известных групп животных — гребневиков. Новые сведения помогают понять процессы развития сложных форм жизни на Земле.
Гребневики — морские животные, обитающие повсеместно в Мировом океане. Их отличительная особенность — «гребни», образованных ресничками, которые используются ими для передвижения. Размеры гребневиков варьируются от нескольких миллиметров до полутора метров. Их тела мягкие и желеобразные, покрыты двумя слоями клеток с прослойкой межклеточного вещества. Некоторые виды обладают способностью к биолюминесценции, то есть могут светиться в темноте.
Тип гребневики отделился от остальных животных (Metazoa) приблизительно 800 миллионов лет назад. Изучение ископаемого материала возрастом около 580—540 миллионов лет позволяет предполагать, что некоторые из живых существ того времени могли быть гребневиками, однако непохожими на современные виды. В это же время могло произойти их расхождение.
Ученые построили модель предполагаемого облика представителей вымершей условной кроновой группы гребневиков. В отличие от современных гребневиков они характеризовались модульным строением и обитали преимущественно в прибрежных зонах ранних океанов.
«Мы проверяем гипотезу о том, были ли гребневики первыми животными, отделившимися от общей группы Metazoa. Генетики в России и за рубежом давно установили, что они рано обособились от остальных, и у нас есть соответствующие биологические данные. Однако генетическая и анатомическая информация недостаточна: нет палеонтологических данных, которые подтвердили бы эту гипотезу. Поэтому мы исследуем ископаемые материалы, известные с середины XX века, предполагая, что среди них могут оказаться древнейшие представители гребневиков, изучаем их морфологию и среду обитания, что помогает лучше понять физиологию и экологию этих организмов», — рассказал один из авторов исследования, младший научный сотрудник лаборатории палеонтологии и стратиграфии докембрия ИНГГ СО РАН Владислав Десяткин.
Ученые попытались выяснить, как выглядел первый общий предок гребневиков и какие особые признаки могли сохраниться в окаменелостях. Для решения этой задачи специалисты применяли комплексный подход: одновременно изучали сами камни с отпечатками древних организмов и создавали научные модели, объясняющие возможные пути развития этих форм жизни.
«Ранее изучение материала велось лишь поверхностно, однако благодаря применению компьютерной микротомографии мы впервые сумели наблюдать структуры, скрытые глубоко внутри породы. Используя обычные методы анализа, такие как изготовление тонких срезов или препарирование образца, можно упустить важные участки либо повредить нужный фрагмент. Компьютерная микротомография позволила нам визуализировать внутреннее устройство ископаемого организма, подтвердив наше предположение о сходстве внутренней организации наших образцов с современными гребневиками и предполагаемым общим предком», — отметил Владислав Десяткин.
Авторы считают, что изучаемые ископаемые относятся к животным, так как обладают присущими им признаками. Исследования органических частиц, биомаркеров, сохранившихся в виде пленок на ископаемых остатках, подтверждают их принадлежность к животному миру. Эти частицы представляют собой частично трансформированные молекулы, потерявшие некоторые компоненты, однако их структура позволяет восстановить первоначальную форму.
По мнению исследователей, гребневики — одна из старейших известных групп животных, обладающая системами, отличающимися от других представителей животного мира. Например, их нервная система развилась независимо и построена иначе, чем у стрекающих и билатерий. Локомоторные механизмы также отличаются: они передвигаются благодаря биению множества пластинок, построенных из ресничек, а не мышечным сокращениям, как медузы. Кроме того, реснички выполняют важные функции органов ориентации и восприятия окружающей среды. Несмотря на простоту строения, гребневики способны формировать высокоразвитые структуры, сходные с теми, которые встречаются у родственных таксонов.