Международная группа исследователей определила причину пятилучевого строения иглокожих, что долгое время вызывало затруднения у палеонтологов. Ученые проанализировали окаменелости самого древнего (500 миллионов лет) представителя этого типа беспозвоночных для понимания формирования уникального типа симметрии тела современных морских звезд.
В научной работе, опубликованной в журнале Current BiologyВ коллективе учёных из Германии, Великобритании, Испании и США представили описание двусторонне-симметричного иглокожего Atlascystis acantha, обитавшего в . кембрийский периодВ горах Антиатлас в Марокко в осадочных отложениях нашли окаменелость нового вида, который стал исходным типом для всех иглокожих.
К этой группе относят морских звёзд, морских ежей, морских лилий, офиур и голотурий. Взрослые особи обладают радиальной симметрией тела: поворот вокруг оси не меняет его облик — независимо от того, шар это, цилиндр или конус.
Такая форма, особенно пятилучевая, существенно отличается от двусторонней симметрии, характерной для большинства видов на Земле, в том числе человека. У нас одна плоскость делит тело на левую и правую половины – зеркальные отражения друг друга.
Интересно, что у иглокожих радиальная симметрия вторична: их личинки двусторонне-симметричны (значит предки иглокожих были такими). Генетики до сих пор не могут объяснить этот эволюционный разрыв.
Ископаемый Atlascystis acantha, двусторонне-симметричный иглокожий, помог авторам научной работы раскрыть механизмы его развития. Ученые применили трехмерную визуализацию, анализ роста и передовые филогенетические методы для реконструкции эволюционного пути иглокожих.
Устаревшая разновидность этого живого существа имела плоское тело с шипами и двусторонней симметрией, а также две скелетные пластины, напоминающие панцири амбулакры сегодняшних пятилучевых морских ежей или звезд. Это узкие участки панциря, выходящие из рта под углом к нему, вдоль которых размещены нервные тяжи, кровеносные сосуды и каналы водно-сосудистой системы. Этим беспозвоночным органам помогают передвигаться и питаться. Амбулакры стали основным ориентиром для сравнения организмов, подтвердив их общее происхождение.
Филогенетический анализ определил Atlascystis как вид, наиболее близкий к общему предку иглокожих. Анализ роста показал, что, скорее всего, он сохранял двустороннюю симметрию на протяжении всей жизни в течение сотен миллионов лет. Современные же животные демонстрируют её только в самом начале развития, по мере взросления принимая пятирукие формы. Одна из возможных причин такого развития — редукция определённой области туловища до одной, затем удвоение оставшейся структуры, выполняющей функцию руки, утроение, а впоследствии появление пяти амбулакров. Почему именно пять лучей, по-прежнему неизвестно.
