В кембрийский период сформировалось животное население Земли в том виде, которое мы знаем сегодня. В этот период возникли основные группы организмов, включая первых хищников. Новая научная работа посвящена Timorebestia koprii — недавно открытому виду хищного животного, найденному в Гренландии. В отличие от других плотоядных существ кембрийского периода, Timorebestia koprii не является членистоногим, а представляет собой крупного и одного из самых ранних представителей типа щетинкочелюстные.
Жизнь существует на Земле почти столько же, сколько сама наша планета: немногим меньше четырех миллиардов лет. Однако не все эры и периоды истории биосферы удалось описать одинаково подробно. Ранние ее этапы — так называемый докембрий, когда Земля оставалась «планетой микробов» с отдельными многоклеточными жителями, — соответствует лишь немногочисленным и плохо сохранившимся окаменелостям.
Начало палеозойской эры, а именно кембрийский период, который начался 539 миллионов лет назад, ознаменовал собой существенные изменения. В это время наблюдался резкий скачок в разнообразии морских организмов, и многие животные приобрели скелетами (благодаря способности хорошо сохраняться в окаменевшем виде, появились первые хищники. Ранее поедать других животных практически не приходилось. Самих голов, впрочем, тоже толком не было.
Кембрийские хищники отличались весьма необычной внешностью — например, аномалокарис, что в переводе означает «ненормальная креветка», имел два изогнутых придатка возле большого округлого рта. Или опабиния, существа обладали пятью глазами и длинным хватательным хоботом. Палеонтологи классифицируют их как принадлежащих к ранним и необычным представителям типа членистоногих, при этом отмечается, что некоторые особи достигали размеров, близких к метру.
Однако первые членистоногие возникли 529-521 миллион лет назад, то есть спустя 10-20 миллионов лет после начала кембрия. Новая статья для Science Advances посвящена еще более древней группе животных — типу щетинкочелюстные, или морские стрелки (Chaetognatha), который появился как минимум 538 миллионов лет назад, на самой заре кембрия. Авторы описали новый вид и род щетинкочелюстных — Timorebestia koprii, остатки которого были найдены на севере Гренландии, в лагерштетте месторождения Сириус-Пассет.
В те времена этот крупный остров выглядел иначе: он не был покрыт льдом и отличался более теплым климатом. Кроме того, он находился в Южном полушарии.
Тиморебестиа напомнил ученым Amiskwia sagittiformis — еще один кембрийский организм, схожий по строению и, вероятно, родственный современным щетинкочелюстным, таким как саггита. Эти морские стрелки – это мелкие планктонные беспозвоночные, достигающие в размере от нескольких миллиметров до 12 сантиметров. Щетинкочелюстные плавают, изгибая тело вверх и вниз, и поедают планктонные организмы поменьше: инфузорий, микроскопических рачков и так далее. Для этого щетинкочелюстные используют особые щетинки у рта — отсюда их название.
Двух далеких родственников этих существ из кембрия — Timorebestia и Amiskwia — объединяют их единый план строения тела и определенный образ жизни, предполагающий активное плавание в водной среде. К другим общим чертам относятся наличие боковых и хвостовых плавников, развитый головной отдел с длинными антеннами («усиками») и особенности строения ротового аппарата.
Для кембрийского животного T. koprii имел внушительные размеры — отдельные экземпляры достигали в длину почти 30 сантиметров. В окаменелостях также разглядели расположенный на брюшной стороне ганглий, или нервный узел. Ганглий хорошо сохранился благодаря уникальному механизму вторичной фосфатной минерализации (фосфатизация). Такой орган характерен для щетинкочелюстных, что позволяет уверенно отнести тиморебестиа именно к этому типу животных. В то же время нельзя сказать, что он был предком ныне живущих морских стрелок. Ученые отнесли T. koprii к тупиковой, так называемой стволовой группе типа (stem group).
Авторы исследования считают, что описанное ими животное вело хищный образ жизни, это объясняет крупные антенны и сложное устройство плавников. Более того, в пищеварительном тракте одного из окаменевших образцов T. koprii оказалось несколько членистоногих с раковиной вида Isoxys volucris.
По всей видимости, тиморебестиа являлся одним из самых крупных хищников кембрийского периода и «забрался» на вершину пищевой цепочки раньше, чем членистоногие вроде аномалокариса. Это отличает Timorebestia koprii от современных родственников — морских стрелок, которые вынуждены довольствоваться скромной добычей и сами часто оказываются съеденными, например рыбами.