Многие животные — от мокриц до броненосцев — в случае опасности становятся круглыми, выставляя наружу жесткую поверхность. Оказывается, трилобиты (давно вымершие морские членистоногие) были способны на это уже в палеозое. Авторы новой статьи описали механизм сворачивания трилобитов в шар и отметили его высокое сходство с тем, что используют современные животные.
За долгую историю наша планета повидала самых разных причудливых существ, многие из которых полностью вымерли. Таковы трилобиты — класс членистоногих, появившийся одним из первых и насчитывающий более 10 тысяч ископаемых видов.
Трилобиты жили в морях, где были очень многочисленны и разнообразны на протяжении всей палеозойской эры, то есть более 270 миллионов лет кряду. Затем, во время величайшего вымирания в истории Земли — пермского, — все они исчезли, оставив после себя лишь бесчисленные окаменелости, которые позволили детально изучить их строение и даже образ жизни.
Тело трилобитов отчетливо делилось на три части, причем как вдоль, так и поперек — отсюда их название, которое означает «состоящий из трех долей». Снаружи животных защищал экзоскелет, образующий на спине смыкающиеся щитки — примерно как у мокриц, живущих на суше ракообразных.
Многие современные мокрицы способны свернуться в шарик и плотно закрыться внутри, выставив наружу только твердую «броню». Так же поступают некоторые многоножки, в том числе из семейства сверташки, или гломериды. Более того, известны млекопитающие, которые тоже превращаются в плотный шар, — броненосцы.
Все эти животные неродственны друг другу, однако во время эволюции приобрели очень похожую адаптацию — она помогает им спасаться от хищников. Подобные общие черты, которые возникают у живых существ независимо, называют конвергентными.
В список «животных-шаров» следует внести и трилобитов — многие окаменелости красноречиво говорят, что те тоже умели сворачиваться. Однако детали и анатомические основы превращения трилобита в шар оставались неизвестны. Все из-за того, что их мягкие ткани и внутренние структуры сохраняются намного хуже, чем прочные внешние покровы.
Пробел восполнила новая статья для журнала Proceedings of the Royal Society B. Палеонтологи обратили внимание на хорошо сохранившиеся образцы трилобитов ордовикского периода, обнаруженные в США и ранее находившиеся в музее. Это слепки из минерала кальцита, зафиксировавшие в себе трилобитов Ceraurus pleurexanthemus в свернутой позе. Ученые использовали компьютерную микротомографию и детально описали их скелет и внутренности. Так они узнали, что обеспечивало переход животного в шаровидную форму.
Оказалось, при сворачивании трилобита передний край его стернита (так называют брюшную часть каждого из сегментов экзоскелета) погружался под расположенный перед ним стернит предыдущего сегмента. Этому помогали особые гибкие мембраны, а также клиновидная форма оснований конечностей — те смыкались и плотно прилегали друг к другу, не оставляя зазоров в «броне» членистоногого. Любопытно, что подобная конечность сближает трилобитов с мечехвостами — живыми ископаемыми из группы хелицеровых.
С помощью той же микротомографии авторы описали, как превращаются в шарик ныне живущие членистоногие — многоножки и мокрицы. Ученые отметили высокое сходство механизмов, за счет которых все эти непохожие животные научились прятаться «внутрь себя».