Бронированный червь раскрывает происхождение трех основных групп животных

Международная группа ученых, в том числе из Бристольского и Оксфордского университетов и Музея естественной истории, обнаружила, что хорошо сохранившийся окаменелый червь, датируемый 518 миллионами лет назад, напоминает предка трех основных групп живых животных.

Ископаемый червь длиной в полдюйма, названный Wufengella и обнаруженный в Китае, представлял собой коренастое существо, покрытое плотным, регулярно перекрывающимся массивом пластин на спине, принадлежащее к вымершей группе раковинных организмов, называемых томмотиидами.

Асимметричную броню окружало мясистое тело с серией уплощенных долей, торчащих по бокам. Пучки щетинок торчали из тела между лопастями и доспехами. Многочисленные лопасти, пучки щетинок и множество раковин на спине свидетельствуют о том, что червь изначально был серийным или сегментированным, как дождевой червь.

О результатах сообщается сегодня в журнале Current Biology. Соавтор исследования, доктор Джейкоб Винтер из Школы наук о Земле Бристольского университета, сказал: «Это похоже на маловероятное потомство щетинистого червя и хитонового моллюска. Интересно, что он не принадлежит ни к одной из этих групп».

Царство животных состоит из более чем 30 основных планов строения тела, относящихся к типам. Каждый тип имеет ряд особенностей, которые отличают их друг от друга. Лишь немногие черты являются общими для более чем одной группы, что свидетельствует об очень высокой скорости эволюции, в ходе которой возникли эти основные группы животных, называемой Кембрийским взрывом, около 550 миллионов лет назад.

Брахиоподы — это тип, который внешне напоминает двустворчатых моллюсков (например, моллюсков) тем, что имеет пару раковин и живет на морском дне, камнях или рифах. Однако, если заглянуть внутрь, брахиоподы оказываются во многих отношениях очень разными. На самом деле брахиоподы фильтруют воду с помощью пары щупалец, сложенных в подковообразный орган.

Такой орган называется лофофором, и брахиоподы делят лофофор с двумя другими основными группами, называемыми форонидами («подковообразными червями») и мшанками («моховыми животными»). Молекулярные исследования, которые реконструируют эволюционные деревья с использованием аминокислотных последовательностей, согласуются с анатомическими данными о том, что брахиоподы, мшанки и форониды являются ближайшими живыми родственниками друг друга, группой, названной Lophophorata по имени их фильтрующего органа.

Соавтор доктор Люк Парри из Оксфордского университета добавил: «Wufengella принадлежит к группе кембрийских окаменелостей, которые имеют решающее значение для понимания того, как эволюционировали лофофоры. Их называют томмотиидами, и благодаря этим окаменелостям мы смогли понять, как брахиоподы эволюционировали, чтобы иметь две раковины от предков с множеством похожих на раковины пластин, расположенных в виде конуса или трубки. Мы давно знаем об этой группе томмотиевых, называемых каменелланами. Палеонтологи думали, что эти раковины были прикреплены к подвижному организму — ползали вокруг — а не фиксировались на одном месте и питались лофофором».

Группа, состоящая из палеонтологов из Бристольского университета, Юньнаньского университета, Чэнцзянского музея естественной истории, Оксфордского университета, Музея естественной истории в Лондоне и Национального музея естественной истории в Париже, продемонстрировала, что вуфенгелла является полным camenellan tommotiid, что означает, что он показывает, как выглядел долгожданный червячный предок лофофоратов.

Доктор Пэрри добавил: «Когда мне впервые стало ясно, что это за окаменелость, которую я рассматривал под микроскопом, я не мог поверить своим глазам. Это окаменелость, о которой мы часто размышляли и надеялись, что когда-нибудь положить глаз».

В то время как окаменелость соответствует палеонтологическому предсказанию о том, что предком лофофоратов был подвижный, бронированный червь, внешний вид его мягкой анатомии заставляет обратить внимание на некоторые гипотезы о том, как лофофораты могут быть связаны с сегментированными червями.

Доктор Винтер сказал: «Биологи давно заметили, что брахиоподы имеют множественные парные полости тела, уникальные структуры почек и пучки щетинок на спине у личинок. Это сходство привело их к тому, что они заметили, насколько брахиоподы похожи на кольчатых червей».

«Теперь мы можем видеть, что это сходство является отражением общего происхождения. Общий предок лофофоратов и кольчатых червей имел анатомию, наиболее похожую на кольчатых червей.  В какой-то момент томмотидный предок лофофоратов стал сидячим и развил питание суспензией (улавливание частиц, взвешенных в воде). Затем длинное червеобразное тело с многочисленными повторяющимися частями тела стало менее полезным и уменьшилось».

Соавтор Грег Эджкомб из Музея естественной истории сказал: «Это открытие подчеркивает, насколько важными могут быть окаменелости для реконструкции эволюции. Мы получаем неполную картину, глядя только на живых животных с относительно небольшим количеством анатомических признаков, которые являются общими для разных типов. С такими окаменелостями, как Wufengella, мы можем проследить каждую родословную до ее корней, понимая, как они когда-то выглядели совершенно иначе и имели очень разные образы жизни, иногда уникальные, а иногда общие с более дальними родственниками».