Восстановление эволюционной истории ранних моллюсков затруднено из-за ограниченности ископаемых останков. Однако новое открытие, сделанное палеонтологами из Китая и Великобритании, позволяет лучше понять период в развитии древних предков современных моллюсков, которые еще не обладали раковиной. Исследователи идентифицировали новый вид покрытого шипами беспозвоночного, существовавшего на Земле примерно 500 миллионов лет назад.
Обычно мы видим моллюсков скрывающимися в раковинах, таких как улитки или устрицы. Благодаря раковинам, которые окаменевают и сохраняются в геологических отложениях, палеонтологи могут исследовать предков этих брюхоногих или двустворчатых моллюсков. Однако моллюски представляют собой чрезвычайно разнообразный тип, который включает в себя организмы с чешуйками, шипами и спикулами. Благодаря этим биоминерализованным структурам удается выявлять самые древние виды беспозвоночных.
На днях китайские и британские палеонтологи опубликовали в журнале Science описание нового моллюска из раннекембрийского периода возрастом 509-514 миллионов лет. На спине беспозвоночного вместо раковины растут полые склериты конической формы, похожие на шипы. На брюхе же ничего нет, отчего этот древний организм можно сравнить с колючим слизнем. Особенность строения шипов этого беспозвоночного указала ученым, что перед ними одна из ранних и примитивных форм моллюсков.
Древнего слизня назвали Shishania aculeata — первая часть названия дано в честь Шишаня Чжана (Shishan Zhang), китайского ученого, изучавшего отложения раннего кембрия, а вторая часть, переведенная с латыни, описывает колючий, покрытый шипами вид. Брюхо моллюска образовано мантией и мускулистой ногой, занимающей примерно половину его ширины.
Длина и ширина полностью сохранившегося экземпляра составляют 27 и 21 миллиметр соответственно. Спина покрыта густыми (120 шипов на квадратный сантиметр) полыми склеритами конусовидной формы, изготовленными из хитина. У другого экземпляра палеонтологи идентифицировали переднюю часть пищеварительного тракта, но радула — который выполнял функции языка и зубов у мягкотелых организмов, — отсутствует.
Хитиновый состав шипов позволил специалистам заполнить лакуну в систематике древних беспозвоночных. Анализ структуры склеритов с использованием электронного микроскопа выявил трубчатые канальцы внутри конусов, указывающие на секрецию хитиновых микроворсинок, формирующих поверхность шипов. Подобно 3D-принтеру, клетки Shishania выделяли твердый материал для формирования склерит — они возводились с вершины, расширяя структуру по мере роста.
Согласно авторам статьи, наличие этих образований, представляющих собой рассеянные по спине шипы, свидетельствует о принадлежности клад к склеритам Aculifera, древних моллюсков без раковины (сейчас к ним относится класс хитонов, или панцирных моллюсков) имеет гораздо большую возрастную историю, чем предполагалось ранее. Затем родственный подтип Conchifera утратил эти структуры. Хитиновая секреция микроворсинок, которые затем складываются в полые шипы, это, как отмечают исследователи, долгожданная ступень в морфологии древнейших молюсков между более ранними хитиновыми щетинками (chaetae) и плотными склеритами.
«Современные моллюски демонстрируют огромное разнообразие и прошли через период быстрой диверсификации во время кембрийского взрыва, что затрудняет реконструкцию их ранней эволюции. Известно, что общий предок всех ныне существующих моллюсков обладал единственной раковиной, поэтому Shishania рассказывает нам об очень раннем периоде эволюции моллюсков, предшествовавшем появлению раковины», — отметил соавтор научной работы Якоб Винтер.