В окаменелости возрастом 452 миллиона лет до сих пор сохранились мягкие ткани

Фото из открытых источников

Окаменелости обычно представляют собой твердые остатки жизни. Кость, зуб, меловая раковина существа, когда-то обитавшего на древнем морском дне. Ножки криноидов совсем не похожи на это.

Это мягкие, наполненные водой стебельки, ткань, которая должна была бы сгнить задолго до того, как на её месте образуется камень. Однако два небольших окаменелых образца из карьера недалеко от Квебека сохранили их на протяжении 452 миллионов лет. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Royal Society Open Science.

Животные, такие как морские звезды и морские ежи, используют трубчатые ножки для захвата предметов, передвижения и питания. Палеонтолог Селина Р. Коул из Университета Оклахомы и ее команда обнаружили их на двух небольших окаменелостях.

Эти окаменелости принадлежат к криноидам — группе животных, закрепившихся на морском дне и имевших перистые конечности для фильтрации пищи. Dendrocrinus simcoensis обитал в глубоком, спокойном море 452 миллиона лет назад на территории современного Квебека.

Спасением для амбулакральных ножек послужил пирит, или «золото дураков». По мере разложения тела минерал копировал мягкие ткани, прежде чем исчезнуть. Тот же процесс был обнаружен при изучении других мелких животных ордовикского периода.

У морских лилий и морских перьев питание происходит через трубчатые ножки. Каждая ножка имеет пищевую бороздку, выстланную этими липкими стебельками. Слизистый слой помогает им захватывать планктон из течения и передавать его ко рту.

Стебли располагаются на внутренней системе каналов, заполненных морской водой, которая встречается только у морских звезд, морских ежей и их сородичей. Под давлением жидкость поступает в каждую ногу, делая ее жесткой, чтобы животное могло дотянуться, ухватиться или подмести.

Поскольку их размер и расстояние между ними зависят от того, как и где животное питается, амбулакральные ножки содержат информацию, которую скелет не может передать. Длина и расстояние между ними позволяют отслеживать текущую силу, позу и среду обитания. Вот почему их обнаружение на окаменелости возрастом 452 миллиона лет — такая удача.

Криноиды дрейфовали по океанам около 485 миллионов лет, оставив после себя тысячи ископаемых видов. За все это время у всех этих видов мягкие трубчатые ножки были обнаружены лишь однажды.

Эти две окаменелости из Квебека меняют картину. В них находятся самые древние из когда-либо задокументированных амбулакральных ножек криноидов, всего лишь второй известный науке комплект. Более ранний комплект существовал на десятки миллионов лет позже, в девонском периоде.

Обнаружение стало возможным благодаря глубокой, спокойной воде с низким содержанием кислорода, которая замедлила разложение достаточно долго, чтобы пирит смог вытеснить руду. Аналогичный процесс наблюдается на близлежащих участках, а также на месторождении в Нью-Йорке, где даже мышечная ткань сохранилась в виде «золота дураков».

Сохранившиеся ступни легко не заметить. Они короткие, тупые, длиной менее полмиллиметра, расположенные примерно по четыре на каждый миллиметр предплечья. Команда Коула измерила десятки таких ступней.

Такое сочетание довольно странное. У ныне живущих криноидов с такими короткими лапами они обычно расположены близко друг к другу, в то время как у тех, у кого лапы расположены широко, они гораздо длиннее. Dendrocrinus simcoensis нарушает эту закономерность. Он одновременно короткий и широко расставленный, что не встречается ни у одного из ныне живущих криноидов.

Затем последовала неожиданная для команды часть. Пробелы почти идеально совпали с положением Dendrocrinus simcoensis на генеалогическом древе. Близкие родственники располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга; дальние — нет.

Расстояние между лапами также позволяет судить о жизненном режиме животного. У рифовых морских звезд плотно расположенные лапы соответствуют быстрому течению и плоской, веерообразной позе.

Широко расставленные лапы характерны для животных, обитающих в более спокойных местах, где медленно течет вода со всех сторон. Труднее сказать, к какой категории относится Dendrocrinus simcoensis, поскольку его короткие, широко расставленные лапы не имеют аналогов среди живых организмов.

Тем не менее, большое расстояние между лапами указывает на спокойную воду, что соответствует глубокому, тихому морскому дну, где животное было захоронено. Исходя из этого, исследователи предполагают, что животное держало лапы в форме конуса или тянулось в нескольких направлениях одновременно.

Это не аккуратный веерный рисунок, который долгое время считался характерным для стебельчатых криноидов. Позу можно лишь предположить, но увидеть невозможно. Она намекает на то, что ранние морские лилии питались гораздо разнообразнее, чем это допускают учебники.

До обнаружения этих ископаемых останков, способ питания почти каждого вымершего криноида был лишь предположением, основанным на скелетах. Теперь же есть прямые доказательства того, что мягкие ткани могут сохраняться почти полмиллиарда лет. Более того, его структура отслеживает место животного на генеалогическом древе. Именно эта связь и является полезной частью.

Поскольку интервалы между делениями следуют за генеалогическим древом, ученые могут прочитать, как вымерший криноид питался твердыми пластинами, которые окаменели. Ранее нечитаемый признак может стать понятным для тысяч видов.

Найденные окаменелости также опровергают старое предположение о том, что все стебельчатые криноиды питались в одном и том же верхнем течении. Подтверждение этой позы потребует более тщательного изучения ныне живущих криноидов, питающихся в разных течениях.

На данный момент два незамеченных ранее выступающих фрагмента в квебекских породах предоставили палеонтологии инструмент, которого ей раньше не хватало.