Окаменелость кембрийского существа дала подсказки об эволюции позвоночных

Потрясающе сохранившаяся окаменелость странного кембрийского существа возрастом в полмиллиарда лет может изменить наше понимание того, как эволюционировала родственная группа позвоночных, предполагает новое исследование.

Окаменелость, описанная 6 июля в журнале Nature Communications, является старейшей в своем роде и принадлежит древнему виду оболочников, Megasiphon thylakos. Открытие отвечает на фундаментальный вопрос о том, как выглядели самые ранние оболочки, заполняя важный пробел в древе жизни животных.

Недавно обнаруженная окаменелость предлагает "наилучшее возможное представление о том, как выглядели ранние оболочники, как они жили, какова была их экология, их образ жизни, и это, в свою очередь, позволяет нам сделать некоторые выводы о том, что общего могло быть у ранних оболочников и ранних позвоночных", - рассказала соавтор исследования Карма Нанглу, научный сотрудник Музея сравнительной зоологии Гарвардского университета.

Оболочники являются сестринской группой позвоночных, что означает, что у них был общий предок сотни миллионов лет назад. Это разнообразный подсемейство беспозвоночных морских животных, которое включает 3000 современных видов. Они делятся на две отдельные группы: асцидиевые и аппендикулярии. Часто называемые "морскими брызгалками", асцидии начинают жизнь в форме головастика, надолго прикрепляясь к морскому дну, прежде чем превратиться во взрослых особей, похожих на бочонки. Аппендикулярии сохраняют свою морфологию головастика во взрослом возрасте и продолжают плавать в толще воды. До сих пор было неясно, были ли первые оболочники более похожи на асцидиевых или аппендикуляриев — вопрос, который также важен для понимания эволюционного происхождения позвоночных, из-за их тесного родства с оболочниками.

Мы очень мало знаем о древних оболочниках, потому что у нас есть только одна окаменелость раннего периода их истории: странное существо, которое не очень похоже на современных оболочников, называемое шанкоуклава, которое было обнаружено два десятилетия назад в Китае. 

Соавторы исследования Хавьер Ортега-Эрнандес и Руди Лероси-Обрил, доцент кафедры организменной и эволюционной биологии и научный сотрудник Гарвардского университета, наткнулись на недавно описанную окаменелость в коллекции, хранящейся в Музее естественной истории штата Юта. Нанглу распознал характерные особенности оболочки: бочкообразное тело и сифоподобные наросты, и — что наиболее примечательно — темные полосы, пересекающие его тело.

Команда исследовала окаменелость с помощью микроскопии и фотографии высокого разрешения и сравнила окаменелости с современным видом асцидиевых. Вскрытия подтвердили, что структурное сходство между ними существовало не только на поверхностном уровне. Фактически, темные полосы представляли собой мышечное устройство, сходное у M. thylakos и его современного аналога.

"Эта оболочка говорит нам о том, что оболочники, скорее всего, были животными, имевшими форму, подобную головастику, затем трансформировавшимися в бочкообразное животное”, - сказал Нанглу.

Другими словами, этот двухфазный образ жизни, вероятно, восходит к истокам оболочников. Результаты также указывают на происхождение оболочек около 500 миллионов лет назад, что не так уж далеко от оценок, сделанных с использованием "молекулярных часов", или частоты мутаций в ДНК, пишут авторы исследования в статье.