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, биота Уокеша располагалась у экватора и представляла собой теплое побережье. Там жили трилобиты, бесчелюстные позвоночные, разнообразные червеобразные животные и предки 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.
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.