Древнейшее ископаемое эпохи динозавров раскрывает загадку моллюсков

Фото из открытых источников

Этот экземпляр, возраст которого превышает 125 миллионов лет, содержит окаменелые эмбрионы в жабрах двустворчатого моллюска, родственного современным нимфам, что позволяет отнести происхождение этой сложной репродуктивной стратегии к меловому периоду.

Согласно журналу Scientific Reports, международная группа ученых обнаружила на острове Уайт в Соединенном Королевстве самые древние из известных на сегодняшний день ископаемых свидетельств материнской заботы у двустворчатых моллюсков.

Находка, датируемая ранним меловым периодом, показывает, что эти животные уже более 125 миллионов лет назад защищали и высиживали своих детенышей внутри своих раковин — репродуктивная стратегия, которая до сих пор была известна только у ныне живущих видов.

Образцы, найденные в богатых ископаемыми отложениях британского острова, известного своим палеонтологическим богатством, включая находки таких динозавров, как игуанодон, принадлежат к виду Margaritifera valdensis, пресноводному двустворчатому моллюску, отдаленно родственному современным нимфам или речным моллюскам.

Особенность этого открытия заключается в исключительной сохранности внутренних мягких тканей — структур, которые обычно разлагаются вскоре после смерти животного и редко сохраняются в палеонтологической летописи.

Среди этих окаменелых тканей исследователи обнаружили микроскопические эмбрионы и личинки на разных стадиях развития, расположенные внутри материнских жабр — системы, напоминающей ту, которую используют современные пресноводные моллюски для защиты своего потомства на начальных этапах жизненного цикла.

Исследование, проведенное под руководством Грасиэлы Дельвене из Геологического и горнодобывающего института Испании (CSIC), документирует полную репродуктивную структуру этих доисторических животных, включая инкубационные камеры, жаберные ткани, минерализованные опоры и различные стадии эмбрионального и личиночного развития.

Мартин К. Мунт, приглашенный исследователь из Университета Портсмута и специалист по ископаемым моллюскам, подчеркнул значимость находки, отметив, что это самые ранние ископаемые свидетельства того, что эти моллюски заботились о своих развивающихся детенышах и защищали их. До сих пор, пояснил он, эта репродуктивная стратегия была известна только у ныне живущих видов, поэтому открытие не только открывает исключительную возможность изучения размножения древних пресноводных моллюсков, но и помогает объяснить, как эти животные успешно адаптировались к жизни в реках и озерах миллионы лет назад.

На протяжении десятилетий ученые искали прямые доказательства размножения у ископаемых пресноводных моллюсков, и это открытие является значительным шагом вперед в понимании их эволюционной истории, добавил Мунт.

Исследование стало возможным благодаря сотрудничеству международной группы ученых, в которую вошли исследователи из Университета Портсмута (Великобритания), Варшавского университета (Польша) и Геологического и горнодобывающего института Испании (CSIC). Ученые обнаружили свидетельства существования нескольких стадий развития, от самых ранних эмбрионоподобных клеток до более развитых личинок, что свидетельствует о том, что репродуктивный цикл этих древних двустворчатых моллюсков был чрезвычайно сложным уже в раннем меловом периоде.

Александра Скавина, польский исследователь, специализирующийся на ископаемых двустворчатых моллюсках и входящий в состав исследовательской группы, подтвердила, что эти новые ископаемые свидетельствуют о том, что эта сложная репродуктивная стратегия уже развилась в раннем меловом периоде.

Исследователи также обнаружили признаки того, как эти доисторические моллюски обеспечивали кальцием развивающееся потомство. Крошечные минеральные отложения, сохранившиеся внутри жабр, по-видимому, функционировали как запасы кальция, помогая личинкам строить свои раковины — механизм, аналогичный тому, который используют современные пресноводные моллюски.

Эта система снабжения карбонатом кальция необходима для формирования личиночной раковины, одной из первых структур, которые эмбрионы должны развить, чтобы выжить в водной среде.

Исследование также проливает новый свет на загадочный темный материал, известный как моллюскит, впервые описанный в XIX веке известным британским палеонтологом Гидеоном Мантеллом. Рафаэль П. Лосано, геохимик из Геологического и горнодобывающего института Испании (CSIC), объяснил, что мы обнаружили, что этот материал на самом деле состоит из окаменелых мягких тканей и репродуктивных структур, которые исключительно хорошо сохранились благодаря минерализации.

Таким образом, это открытие разрешает загадку, которая более полутора веков оставалась неразгаданной в палеонтологической литературе, определяя точную природу темных останков, описанных Мантеллом, но не позволяя установить их точное происхождение.

Современные пресноводные моллюски обладают одним из самых уникальных репродуктивных циклов среди беспозвоночных. Их личинки первоначально развиваются в жабрах матери, а затем высвобождаются, чтобы временно паразитировать на рыбах — фаза, необходимая для завершения их жизненного цикла.

Этот личиночный паразитизм, хотя и может показаться удивительным, является эволюционной стратегией, позволяющей молодняку расселяться и колонизировать новые местообитания, используя подвижность своих рыб-хозяев. Ископаемые находки на острове Уайт демонстрируют, что эта сложная стратегия, сочетающая родительскую заботу с обязательной паразитической фазой, уже в полной мере функционировала в раннем меловом периоде, что указывает на её возникновение гораздо раньше, чем считалось ранее.

Местонахождения на острове Уайт в Ла-Манше известны во всем мире своим палеонтологическим богатством, поскольку здесь были обнаружены многочисленные образцы динозавров и других позвоночных мелового периода. Открытие этих моллюсков с окаменелыми репродуктивными органами добавляет новое измерение к научной значимости этого британского местонахождения, показывая, что его потенциал исключительной сохранности мягких тканей распространяется и на беспозвоночных.

Сегодня пресноводные моллюски входят в число наиболее уязвимых групп животных на планете, сталкиваясь с загрязнением окружающей среды, потерей среды обитания и изменением климата. Поэтому эти окаменелости предоставляют уникальную возможность заглянуть в происхождение и долгую историю группы, играющей жизненно важную роль в водных экосистемах, фильтруя воду и обеспечивая среду обитания для других видов, но теперь сталкивающейся с неопределенным будущим.

Понимание их эволюционной истории и стратегий, позволивших им выжить в условиях прошлых изменений окружающей среды, может иметь ключевое значение для разработки эффективных стратегий сохранения, обеспечивающих выживание современных видов.

Данная работа представляет собой значительный шаг вперед в изучении размножения ископаемых моллюсков и закладывает прочную основу для будущих исследований эволюции репродуктивных стратегий в этой группе беспозвоночных.

Сочетание методов микроскопии и геохимического анализа позволило исследователям раскрыть детали этой древней репродуктивной системы, установив прямую связь между стратегиями родительской заботы, наблюдаемыми у современных видов, и их меловыми предками.