Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Палеонтология

Трилобиты дышали лапками? Не исключено!

National Geographic Россия
01 апреля 2021
_---.jpg
Фото: James St. John / flickr.com
Ученые рассмотрели микроскопические органы с помощью компьютерной томографии.

Новое исследование обнаружило первые свидетельства наличия сложных органов дыхания у морских созданий возрастом 450 миллионов лет. Вопреки прошлым гипотезам, ученые считают, что трилобиты (Triarthrus eatoni) дышали структурами, напоминающимим жабры, которые располагались на их ногах.

Трилобиты — это группа необычных морских животных (сейчас о трилобитах нам напоминают мокрицы). Ученые отмечают, что трилобиты добились невероятных успехов с точки зрения эволюции. И хотя эти успехи не уберегли их от вымирания, им удалось просуществовать на нашей планете больше 250 миллионов лет – дольше, чем прожили динозавры.

Благодаря новым технологиям и чрезвычайно редкому набору окаменелых ископаемых ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде смогли доказать, что трилобиты дышали кислородом, и объяснили, как они это делали. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Advances, помогают разгадать загадку ранней эволюции животных.

«До сих пор ученые сравнивали верхнюю ветвь ноги трилобита с такой же верхней ветвью у ракообразных, но наше исследование впервые показывает, что верхняя ветвь у трилобитов функционирует как жабры», — Джин-Бо Хоу, ведущий автор исследования.

Работа ученых помогла более надежно разместить трилобитов на эволюционном древе между предками членистоногих (большой группой животных с экзоскелетами) и ракообразными. 

Отчасти это стало возможным благодаря необычайно хорошо сохранившимся ископаемым образцам. За всю историю палеонтологии было обнаружено более 22 000 экземпляров трилобитов, но мягкие части животных видны только в двух десятках образцов. 

«Они были сохранены в пирите — золоте дураков — но для нас эти находки важнее золота, потому что это ключ к пониманию этих древних структур», — Найджел Хьюз, соавтор исследования. 

Сканер компьютерной томографии смог «рассмотреть» разницу в плотности между пиритом и окружающей породой и помог создать трехмерные модели этих редко наблюдаемых жаберных структур.

F4.large.jpg
Реконструкции конечностей трилобита
Фото: Science Advances
F3.large.jpg
Окаменелости трилобитов, с которыми работали ученые
Фото: Science Advances

«Это позволило нам увидеть окаменелость без необходимости сверлить и шлифовать породу, покрывающую образец. Таким образом, мы смогли получить изображение, которое было бы трудно увидеть под микроскопом. Это действительно маленькие анатомические структуры трилобита размером порядка 10–30 микрон. Для сравнения, толщина человеческого волоса составляет примерно 100 микрон», — говорит еще один соавтор исследования Мелани Хопкинс. 

Исследователи обнаружили, как кровь могла просачиваться через камеры в этих хрупких структурах, собирая кислород по пути своего движения. Они выглядят почти так же, как жабры современных морских членистоногих, таких как крабы и омары.

Сравнение образцов в пирите с другими видами трилобитов дало команде дополнительную информацию о том, как волокна были расположены относительно друг друга и относительно ног.

Большинство трилобитов рыли дно океана, используя шипы на голенях, чтобы ловить и измельчать добычу. Над этими шипами, на верхней ветви конечностей, и размещались эти жабры – дополнительные структуры, которые, по мнению некоторых, также должны были помочь при плавании или копании.

«В прошлом были некоторые споры о назначении этих структур, потому что верхняя часть ноги не является подходящим местом для дыхательного аппарата. Можно подумать, что они могут легко забиться осадком. Почему они развили структуру в этом месте на своем теле, остается открытым вопросом», — Мелани Хопкинс.

Лаборатория Хьюза анализирует окаменелости, чтобы ответить на вопросы о том, как жизнь на нашей планете откликалась на изменения в ее атмосфере. Примерно 540 миллионов лет назад произошла резкая диверсификация разнообразия и сложности животных, обитающих в океанах.

«Теоретически мы знали, что это изменение должно быть связано с повышением содержания кислорода, поскольку он нужен этим животным. Но у нас было очень мало возможностей это измерить», — заключает Хьюз. 

рекомендации
Фотоаппарат generic icon

Квадрокоптер, iPhone 13 Pro Max и другие призы ждут: участвуйте в фотоконкурсе «Широка моя страна»

Звезда

Зачем трилобиты встали в очередь?

Планета Земля

Три космостанции переработанных отходов и другие причины выбрать товары с экомаркировкой

Горы

Как прошел наш фототур в Дагестан