Ученые из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН разрабатывают модель древнего предка гребневиков, применяя современные научные методы для реконструкции его внешнего вида. Эта группа отделилась от последнего общего предка животных приблизительно 800 миллионов лет назад. Полученные данные способствуют пониманию эволюции сложных живых организмов на Земле.
Тип гребневики отделился от остальных животных (Metazoa) приблизительно 800 миллионов лет назад. Изучение ископаемого материала возрастом около 580-540 миллионов лет позволяет предполагать, что некоторые из живых существ того времени могли быть гребневиками, однако непохожими на современные виды. В это же время могло произойти их расхождение.
Гребневики — это морские животные, широко распространенные в мировом океане. Характерной чертой этих животных являются «гребни», состоящие из ресничек и служащие для передвижения. Размеры гребневиков колеблются от нескольких миллиметров до полутора метров в длину. Их тела обладают мягкой, желеобразной консистенцией и покрыты двумя слоями клеток, разделенными слоем межклеточного вещества. Некоторые виды гребневиков способны к биолюминесценции, благодаря чему могут излучать свет в условиях темноты.
Модель, демонстрирующая вероятный внешний вид вымерших представителей условной кроновой группы гребневиков, была разработана учеными. Эти древние гребневики, в отличие от их современных сородичей, имели модульную организацию тела и населяли в основном прибрежные районы ранних океанов.
«Проверяется гипотеза о том, являлись ли гребневики первыми организмами, отделившимися от общего предка Metazoa. Генетики как в России, так и за рубежом уже давно пришли к выводу об их раннем обособлении от других популяций, что подтверждается имеющимися биологическими данными. Однако, для подтверждения этой гипотезы недостаточно генетической и анатомической информации: отсутствуют палеонтологические свидетельства, которые бы ее успешно подтвердили. В связи с этим, исследователи изучают ископаемые находки, известные с середины XX века, поскольку среди них могут находиться древнейшие гребневики. Анализируются их морфологические характеристики и условия существования, что позволяет глубже понять физиологию и экологию этих организмов», — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории палеонтологии и стратиграфии докембрия ИНГГ СО РАН Владислав Дмитриевич Десяткин.
Специалисты проводят тщательный анализ найденных окаменелостей, уделяя внимание даже незначительным особенностям строения древнего организма. Основная цель их работы – определить точное происхождение находки и подтвердить правильность интерпретации останков древней жизни. Неверное понимание истории возникновения первых организмов может исказить представление о последующей эволюции. Исследователи полагают, что первые представители каждой группы животных, как правило, обладают большим количеством характеристик, которые делают их более сложными по сравнению с современными видами. В связи с этим ученые стремятся определить, как выглядел первый общий предок гребневиков – одной из групп морских существ – и какие уникальные признаки могли сохраниться на обнаруженных окаменелостях. Для решения такой непростой задачи используется комплексный подход, подразумевающий одновременную работу в двух направлениях: детальное изучение самих окаменелостей и создание научных моделей, объясняющих вероятные пути развития этих форм жизни.
«До этого наш материал изучался лишь в общих чертах, но благодаря использованию компьютерной микротомографии мы впервые получили возможность наблюдать структуры, расположенные глубоко внутри породы. Применение традиционных методов анализа, таких как получение тонких срезов или препарирование образца, может привести к упущению важных участков или повреждению нужного фрагмента. Компьютерная микротомография позволила нам визуализировать внутреннее устройство окаменелого организма, что подтвердило наше предположение о схожести внутренней организации наших образцов с современными гребневиками и предполагаемым общим предком, — отметил Владислав Десяткин.
Ученые полагают, что изучаемые ископаемые принадлежат животным, поскольку обладают характерными для них признаками. Подтверждением их принадлежности к животному миру служат исследования органических частиц и биомаркеров, сохранившихся в виде пленок на ископаемых останках. Эти частицы – это частично измененные молекулы, утратившие некоторые компоненты, однако их структура позволяет реконструировать первоначальную форму и провести детальное изучение. Гребневики – одна из древнейших известных групп животных, характеризующаяся уникальными системами, отличными от других представителей животного мира. Так, их нервная система развилась автономно и имеет иную организацию по сравнению со стрекающими и билатериями. Локомоторные механизмы также отличаются: они перемещаются благодаря колебаниям множества пластинок, образованных ресничками, а не за счет сокращения мышц, как у медуз. К тому же, реснички выполняют важные функции, связанные с ориентацией и восприятием окружающей среды. Несмотря на относительно простую организацию, гребневики способны формировать сложные структуры, схожие с теми, что наблюдаются у родственных таксонов.
«Результаты исследования позволят более детально изучать другие группы организмов и отследить эволюцию гребневиков на протяжении различных геологических эпох. Это позволит объяснить факторы, приведшие к исчезновению эдиокарской биоты», — отметил ученый.
Данный материал создан при поддержке гранта Министерства науки и инноваций Российской Федерации в рамках проведения Десятилетия науки и технологий.