7 мая, 10:51
Игорь Байдов
1
679

Предки многоножек стали «сухопутными» до выхода на сушу 

❋ 4.3

На протяжении десятилетий ученые, исследующие многоножек, сталкивались со своего рода парадоксом. Метод молекулярных часов показывал, что эти беспозвоночные появились еще в кембрии, более 500 миллионов лет назад. Однако ископаемые находки по большей части включали наземных представителей группы из более поздних эпох. Отсюда возникал вопрос: где водные предки этих животных и как именно происходил их выход на сушу? К ответу приблизилась команда американских палеонтологов.

Waukartus muscularis
Реконструкция внешнего вида Waukartus muscularis, членистоногого, который жил в силурийский период более 400 миллионов лет назад на территории современного штата Висконсин / © Leia Francis

Многоножки, или мириаподы (Myriapoda) — большая группа членистоногих, которая существует на Земле уже сотни миллионов лет. В нее входят сколопендры, кивсяки, костянки, обыкновенные мухоловки и другие. На сегодня биологи описали более 13 тысяч видов. Представители этой группы встречаются почти повсюду — от пещер и тропических лесов до пустынь и человеческих жилищ.

Долгое время ученые плохо понимали, как именно происходил переход предков мириапод от морской жизни к наземной. Главная проблема заключалась в редкости ископаемых остатков ранних представителей этой линии. Формы, сохранившие связь с морской средой, попадались исследователям крайне редко, поэтому каждая подобная находка имеет большое значение.

Команда американских палеонтологов под руководством Дерека Бриггса (Derek Briggs) из Йельского университета изучила коллекцию окаменелостей, найденных в биоте Уокеша — уникальном местонахождении ископаемых остатков силурийского периода в штате Висконсин, — и обнаружила ранее неизвестное членистоногое, близкое к предкам многоножек. 

Специалисты пришли к выводу, что ряд «наземных» признаков у этого существа возник еще в морской среде, задолго до окончательного выхода на сушу. Об этом они рассказали в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B.

В ранний силурийский период, приблизительно 437 миллионов лет назад, территория современного Висконсина располагалась рядом с экватором. Там существовала древняя морская экосистема с трилобитами, бесчелюстными позвоночными, разнообразными червеобразными и предками скорпионов.  

Условия того времени нельзя назвать благоприятными. Мелководный залив отличался высокой соленостью и почти полным отсутствием кислорода. Остатки различных существ, которые приносило течением, быстро покрывались микробными пленками, благодаря чему сохранились мягкие ткани.

Бриггс вместе с коллегами исследовали окаменелости, найденные в биоте Уокеша, еще в 1985 году и тогда же сообщили о загадочном членистоногом, напоминавшем многоножку. Однако полностью описать его смогли только спустя 40 лет. 

Waukartus muscularis
Окаменелость Waukartus muscularis / © Jessica Utrup

Используя классический набор методов палеонтологии и сравнительной анатомии, ученые доказали, что перед ними организм с необычным сочетанием признаков. Эти признаки не позволяют однозначно отнести его к известным родам многоножек и указывают на особое положение в эволюционной линии мириапод. 

Всего команда Бриггса проанализировала 35 образцов, большинство из которых относилось к одному морфологическому типу. Их изучение помогло понять, какие анатомические признаки у нового организма настоящие, а какие появились из-за повреждений или деформации после захоронения.

На основе полученных данных специалисты выделили новый род и вид Waukartus muscularis. По словам авторов исследования, описанное существо — ранняя эволюционная форма многоножек.

Тело этого древнего членистоногого состояло примерно из 11 сегментов. На заднем конце располагалась пара необычных структур, напоминающих лезвия. В передней части находился небольшой набор отростков, которые, вероятно, помогали животному ощущать среду или захватывать пищу.  

Главная особенность — строение ног. Они были короткими, разделены на сегменты и подходили для медленного передвижения по дну, похожее на движение современных многоножек по суше. 

Ученые обратили внимание на еще одну важную деталь. У многих древних морских животных конечности были двуветвистые. Одна «ветвь» отвечала за движение, другая — за дыхание. У Waukartus muscularis таких дополнительных «жаберных структур» не оказалось. Это говорит о том, что упрощение конечностей у них произошло еще в водной среде.

По мнению исследователей, формирование некоторых анатомических особенностей, необходимых для освоения суши, у Waukartus muscularis началось уже в воде. Палеонтологи предположили, что такая упрощенная структура оказалась полезной при передвижении по твердой поверхности.

Ключевой вывод работы не в том, что водные предки многоножек «были готовы» к жизни на суше, а в уточнении того, когда именно у них появились важные анатомические признаки. Ранее считалось, что многие особенности, связанные с передвижением и образом жизни на суше, формировались уже после выхода животных из воды — под влиянием новой среды. Авторы нового исследования показали другую картину: часть этих признаков возникла еще у морских предков многоножек в ранний силурийский период и изначально не была связана с жизнью на поверхности. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Игорь Байдов
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

17 сентября, 14:43
Татьяна Зайцева

Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
"Ранее считалось, что многие особенности, связанные с передвижением и образом жизни на суше, формировались уже после выхода животных из воды — под влиянием новой среды." - это парадигма 19 века, так то. Это как раньше считали, что человек спустился с дерева га четвереньках, а потом внезапно в саванне стал бегать на двух ногах. При том, что те же павианы бегают на четырёх - это вводило в ступор учёных. Теперь то давно известно, что бипедальность появилась у предков человека еще на деревьях. А спуск с дерева лишь развил эту способность. Так и тут. Многоножки не могли бы выйти на сушу, уже не имея каких-то самых примитивных ног.