Фото: Жюль Бернштейн, Калифорнийский университет в Риверсайде

Ученые выяснили, как трилобиты выживали в условиях изменения окружающей среды

Ученые выяснили, как одному необычному виду трилобитов — древнему родственнику пауков и омаров, живущих в море, — удалось защититься от хищников и пережить трудное путешествие в условиях колебаний уровня кислорода на Земле.

Моря полны трилобитов уже почти 300 млн. лет, начиная с кембрийского периода, около 520 млн. лет назад. За время своего существования на Земле, которое длилось гораздо дольше, чем жизнь динозавров, они пережили два крупных массовых вымирания и доминировали в экосистемах океанского дна.

Их бронированное тело состоит из трех частей: головы, грудной клетки, или средней части тела, и жесткого хвоста. Известно более 20 тыс. видов трилобитов, и у большинства из них, когда они достигают зрелого возраста, в средней части тела имеется очень специфическое количество клеток. Однако у Aulacopleura koninckii ученые обнаружили нечто необычное.

Несмотря на незначительные изменения в размерах и форме на каждой из ранних стадий роста, у взрослой Aulacopleura было развито от 18 до 22 сегментов средней части тела.

«Мы с коллегами решили, что этот вид особенный. Мы не могли понять, почему тело Aulacopleura менялось, в то время как у других видов, живших в то же время, их количество было постоянным», — говорит Найджел Хьюз, палеобиолог из Калифорнийского университета в Риверсайде и автор-корреспондент нового исследования, посвященного этому трилобиту. — Видеть трилобитов с разным числом сегментов в грудной клетке — все равно что видеть людей, которые родились с разным числом позвонков в спине».

У исследователей возникли вопросы о том, что это за аномалия, как она влияет на способность животных защищаться и почему она могла развиться таким образом. Ответы на эти вопросы содержатся в исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

Трилобиты, как и современные таблетки или «ролли-полли», сворачивались в клубок, чтобы защититься от крупных существ, таких как кальмары, рыбы и другие хищники. Свернувшись, они могли аккуратно спрятать хвост под головой, чтобы мягкие ткани были защищены твердым внешним скелетом. В случае Aulacopleura 3D-моделирование показало, что защита при сворачивании ограничивается небольшими, незрелыми формами, имеющими менее 18 срединных клеток.

«По мере увеличения числа сегментов пропорции их тела не позволяли им изящно прятать заднюю часть тела под головой, оставаясь полностью защищенными, — поясняет Хьюз. — Почему же этот вид все равно продолжал добавлять сегменты и как ему удалось выжить среди злобных хищников?»

На основании виртуальных реконструкций представляется весьма вероятным, что когда Aulacopleura с большим количеством срединных сегментов чувствовали угрозу, они сворачивались, как их родственники, и просто выпускали хвост за голову, минимизируя открытую щель.

«При других возможных оборонительных маневрах на боках оставались бы прорехи, которые могли бы обнажить критические органы, что крайне маловероятно», — отмечают ученые.

Наращивание дополнительных дыхательных аппаратов, вероятно, давало этим животным возможность переносить колебания уровня кислорода на местном морском дне, что исключалось другими видами, например, теми, которые питались более крупными аулакоплеврами. Участки морского дна, лишенные кислорода, заставляли хищников отступать туда, где кислорода было еще много. Однако более крупные аулакоплевры, имеющие дополнительные жабры, могли оставаться на месте, не опасаясь хищников.

Изучение того, как вид приспосабливался к биологическим и физическим стрессам, позволяет ученым лучше понять, как происходила эволюция стратегий выживания. Изучение эволюции трилобитов позволяет понять, как возник общий предок основных групп современных членистоногих, включая насекомых и пауков.

«Одна из причин изучения этих животных — изучение того, как развивалась сама эволюция. Земля унаследовала не столько послушность, сколько гибкость», — подчеркивают исследователи.

Эксклюзивный перевод

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

ЦГ: существуют секретные подземные туннели, соединяющие целые континенты

2 744 Давно известно, что в недрах земли существуют таинственные подземелья, которые стали объектом интереса многих …