История цефалоподов стала еще старше и еще более необычной.
Палеонтологи обнаружили самых ранних известных науке цефалоподов, обладавших сифонкулой. Эта трубчатая структура критически важна для контроля плавучести у раковиноносных цефалоподов. Открытие отодвигает временные рамки появления этой черты к раннему кембрию — примерно 520 миллионов лет назад, на территорию современной Китая.
Современные цефалоподы включают осьминогов, кальмаров и каракатиц. Наутилусы до сих пор носят свои раковины. Вымершие аммониты также относились к этой группе. Их объединяет одна необычная черта среди моллюсков: внутренняя архитектура, предназначенная для регулирования плавучести.
Раковиноносные виды использовали камеры, септы (перегородки) и эту crucial трубку. Сифонкула могла заполняться водой или газом. Это позволяло животным регулировать свое положение в толще воды. Данный механизм отделял цефалоподов от других групп моллюсков. Однако окаменелости раннего кембрия редки, и у ученых было фрагментарное представление о том, как начала развиваться эта система.
«В сочетании с реактивным движением сифонкула позволяет цефалоподам осуществлять нектонный образ жизни и преимущественно хищничество благодаря длительному регулированию плавучести», — говорит Чжучэн Сун, палеонтолог из университета Чанъань, вместе со своими коллегами.
В хронологической цепи существовал пробел. Самым ранним признанным цефалоподом считается Plectronoceras cambria. Он относится к позднему кембрию. Молекулярные часы предполагают, что эта линия отделилась от других моллюсков раньше, в раннем кембрии. Чего-то не хватало.
Исследование 32 образцов из формации Шуичжитоу
Исследователи изучили 32 образца. Они были найдены в отложениях формации Шуичжитоу в Китае. Они принадлежат ранее неизвестному виду. Команда назвала его Eoceras shaanxiense. Эти существа жили в океанах раннего кембрия около 520 миллионов лет назад.
Существа были крошечными — всего несколько миллиметров в длину. У них были прямые конические раковины. Отверстие было наклонным. Внутри находилось несколько внутренних перегородок.
По нижней стороне проходила сегментированная трубка. Она соединялась с камерами через крошечные канальцы. Эта структура напоминала сифонкулу и располагалась по периферии.
Сравнив эти образцы с известными особенностями цефалоподов, ученые пришли к выводу, что это настоящая сифонкула. Eoceras shaanxiense теперь является самым ранним известным цефалоподом с сифонкулой. Он представляет собой переходный этап между более ранними видов с камерами и более поздними цефалоподами с развитыми системами плавучести.
«Внутренняя часть раковины демонстрирует наличие множественных септ вместе с периферийно расположенными сегментами, которые, кажется, связывают септы через мельчайшие канальцы, указывая на то, что мягкое тело мигрировало от вершины к периферии, формируя последовательные камеры в процессе роста, сохраняя контакт с более ранними камерами через трубку», — пишут они.
Эти особенности позволяют идентифицировать эту трубку как кандидата в примитивную сифонкулу.
Почему плавучесть имела значение в раннем кембрии
Система плавучести была примитивной. Eoceras shaanxiense, вероятно, большую часть жизни проводил на морском дне. Он, скорее всего, не плавал свободно. Анатомия мягких тканей остается неизвестной. Но структура раковины рассказывает историю эволюции в действии.
Открытие продлевает известный ареон происхождения цефалоподов (stem ceplaopods) до раннего кембрия. Оно раскрывает ранние стадии эволюционного формирования камерного прамококона. Эта структура использовалась для регулирования плавучести.
Статья была опубликована в журнале Nature на этой неделе.
Находка заполняет существенный пробел. Как эти животные так быстро научились контролировать глубину? У нас нет однозначного ответа. Но эта окаменелость дает на сегодня наилучшее представление. Она показывает, что 520 миллионов лет назад жизнь уже искала способы оставить грязь и ил позади. Или, по крайней мере, пыталась.
