Ученые обнаружили отсутствующую часть эволюционной головоломки в породах возрастом 130 млн лет. Это открытие является результатом международного сотрудничества, в котором участвует Факультет наук Лиссабонского университета (Португалия).
Хотя позвоночные являются важной составляющей современных глубоководных экосистем, не было никаких ископаемых доказательств существования глубоководных рыб старше 50 миллионов лет. Теперь открытие крайне редких ископаемых, представляющих самые ранние доказательства глубоководных рыб говорит нам о том, что глубоководные зоны морей и океанов начали заселяться позвоночными на 80 млн лет раньше.
"Когда я впервые нашел ископаемые, я не мог поверить тому, что вижу", - говорит палеонтолог Андреа Баукон, руководитель этого исследования, исследователь из Генуэзского университета (Италия). Баукон был тем, кто обнаружил ископаемые рыбы на северо-западе Аппенин, недалеко от Пьяченцы, Модены и Ливорно (Италия).
Новообнаруженные ископаемые являются редкими и необычными. Они включают в себя чашевидные выемки, образованные древними рыбами во время кормления на дне, а также извилистый след, образованный хвостом плавающей рыбы, вырезающей грязное морское дно. Эти следы ископаемых не включают в себя останки тела, такие как рыбьи кости, но они фиксируют древнее поведение. Таким образом, аппенинские ископаемые отмечают критическую точку в пространстве и времени. Это точка, в которой рыбы вышли из континентального шельфа и заселили новую суровую среду, находящуюся далеко от их первоначального места обитания.
На глубине нескольких тысяч метров под поверхностью океана Тетис - древнего океана, существовавшего между 250 и 50 миллионами лет назад - самые ранние глубоководные рыбы столкнулись с экстремальными условиями окружающей среды по сравнению с их мелководными предками: полная темнота, близкие к замерзанию температуры и огромное давление представляли вызов для этих пионеров бездны.
Такие экстремальные условия требовали приспособлений для глубоководной жизни, которые являются эволюционными нововведениями, такими же значимыми, как те, которые позволили заселить сушу и воздух, например крылья и конечности.
Эволюция позвоночных была отмечена переходами от мелководных морских местообитаний к наземным, воздушным и глубоководным средам обитания. Вторжение в морские глубины является наименее изученным изменением среды обитания из-за низкого потенциала окаменения, связанного с глубоководьем.
"Новые окаменелости проливают свет на ранее малоизвестную главу истории жизни на Земле", - говорит Карлос Нето де Карвалью, научный сотрудник Института Дома Луиса, факультета естественных наук Лиссабонского университета (Сьенсиас Улисбоа) (Португалия).
Окаменелости на Апеннинах заставляют ученых пересмотреть вопрос о том, какие факторы могли спровоцировать колонизацию глубоководных районов позвоночными. Авторы предполагают, что причиной послужило поступление на дно морей огромных масс органического вещества, которое произошло между поздней юрой и ранним мелом. Доступность пищи в глубоких морях благоприятствовала обитающим на дне червям, которые, в свою очередь, привлекали рыб, которые ими питались.
"Вопреки распространенному мнению, глубоководные донные отложения заполнены ископаемыми остатками древней жизни, но обычно это мелкие организмы, которые обитают значительно выше в толще воды в виде фито- или зоопланктона", - объясняет Марио Кашао, соавтор этого исследования и научный сотрудник Института Дома Луиса, Сьенсиас Улисбоа.
"Однако обнаружить и интерпретировать прямые свидетельства органической активности позвоночных, запечатленные и геологически сохранившиеся в таких отложениях, после того как они были сильно деформированы — это очень сложная задача", - добавляет Кашао.
Недавно обнаруженные окаменелости могут представлять собой первый важный шаг в изучении происхождения современного биоразнообразия глубоководных позвоночных. Корни современных глубоководных экосистем уходят в окаменелости Апеннин, раскрывающие информацию о ключевом изменении среды обитания в истории океанов.
"Наши открытия ископаемых дают новую оценку способу и темпу колонизации глубоководных районов позвоночными. Недавно обнаруженные окаменелости содержат фундаментальные сведения о самых истоках эволюции позвоночных в морских глубинах, имеющие глубокое значение как для наук о Земле, так и для наук о жизни", - резюмирует Бокон.
Источники информации
- Andrea Baucon et al, The earliest evidence of deep-sea vertebrates, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2306164120
