Доброго времени суток дорогие друзья, подписчики, читатели и гости моего канала. Сегодня нас ждет целый "зоопарк". Кое-что о лобоподах нам уже известно из предыдущих статей. Так мы познакомились с эдиакарскими ксенузиями, когда завершали путешествие по эдиакарским морям. Рассмотрели одного из стволовых представителей кембрийского периода - айшеайю.
Теперь же мы рассмотрим многочисленных представителей ксенузий. И начнем с самой легендарной и курьезной из них в палеонтологическом мире. А так-же проследим эволюцию и их биологическое разнообразие.
Червь, которого посчитали галлюцинацией!
В 1911 году Чарлз Дулиттл Уолкотт открыл громаднейшее расположение ископаемых отпечатков и окаменелостей, именуемое как Берджес-Шелл или глинистые сланцы Берджес. На палеонтолога как с фотографий, с поверхности спрессованных пластов серой глины смотрели самые разные существа. Одни были узнаваемы, а другие - словно с другой планеты. Многих Чарлз интерпретировал как мог. А некоторые вызывали крайнее недоумение. Ученый просто оставлял данные находки для описания будущим поколениям.
С одного такого геологического "негатива" смотрело что-то размером с мизинец, из тела которого с одой стороны торчали иглы, с другой стороны развивались щупальца. Существо было на столько невероятным, что его прозвали Галлюцигенией (лат. Hallucigenia sparsa), что в переводе означает "порождающая бред". С одного края тела располагался набалдашник, напоминавший по форме голову, а с другой стороны "хвост" в виде изогнутой трубки. Уолкотт неуверенно отнес организм к типу кольчатых червей - к полихетам.
Позже, в 1977 году, за описание данного организма взялся другой палеонтолог - Саймон Конвей Моррис. Он предположил, что полая трубка внутри каждого из щупалец являлась самостоятельным ртом. Такая версия вызвала огромное количество обсуждений, в частности, как организм ходил на негнущихся ногах, однако на тот момент это была лучшая интерпретация. Так было, пока не появились сведения о более лучше сохранившихся отпечатках.
В 1991 году организм вновь переописали. Ларс Рамсколд и Хоу Сяньгуан изучали дополнительный материал родственника галлюцигении - Микродиктиона - и пришли к выводу о родстве обоих животных с онихофорами.
Склериты Микродиктиона (лат. Microdictyon sinicum) были обнаружены по всему миру. Их извлекли из горных пород с помощью обработки кислотой, которая разъедает породу, но оставляет после себя микроокаменелости с определённым миеральным составом. Первые из них были найдены в известняке Комли, Англия, в 1975 году. Род Microdictyon был выделен Стефаном Бенгстоном, Владимиром Мисаржевским и С. К. Мэтьюзом в 1981 году как загадочное сетчатое микроокаменелое образование на основе нескольких отдельных пластин из Южного Казахстана, хотя в этом описании отсутствовали типовой вид и надлежащее описание, поэтому в следующей публикации тех же авторов в 1986 году это было исправлено. В то время было неизвестно, какому именно животному могли принадлежать окаменелости. Среди возможных вариантов называли иглокожих, губок, и радиолярий. В последующие годы было названо несколько видов Microdictyon. Род Eoconcharium был назван в 1987 году на основе окаменелостей, найденных в Китае, и для него было выделено семейство Eoconchariidae. Хотя позже он был признан младшим синонимом ранее названного Microdictyon, название семейной группы Eoconchariidae, в которую сегодня входит Microdictyon сохранила приоритет.
Первые полные образцы Microdictyon были найдены в Чэнцзян-Биоте в провинции Юньнань, Китай. В 1989 году были обнаружены два отпечатка с мягким тканями, на которых были видны характерные для Microdictyon пластины, покрывающие тело червя, похожего на гусеницу. Им было дано название Microdictyon sinicum. Более полное описание, основанное на более чем семидесяти недавно обнаруженных окаменелостях, также из Чэнцзяна, было опубликовано в 1995 году. В 1999 году из Кайли Биота (провинция Гуйчжоу, Китай) были доставлены дополнительные окаменелости Microdictyon с мягким телом, которые не были отнесены к какому-либо виду.
Если не считать склериты, Microdictyon имел относительно простую, консервативную структуру тела среди лобоподид. Судя по окаменелостям Microdictyon sinicum, туловище было вытянутым, до 77 миллиметров в длину (хотя другие виды могли быть меньше или больше), с 10 парами трубчатых конечностей и 9 парами сетчатых склеритовых пластин. Каждая пара конечностей была связана с одной парой пластин, за исключением самой задней пары конечностей, у которой была общая пара склеритов с предпоследней парой ног. Ноги не дифференцированы, на концах расположены по паре маленьких изогнутых коготков. Само туловище также было кольчатым и усеянным мелкими сосочками между парами конечностей. В месте расположения каждой пары склеритов тело слегка раздувается, начиная с незначительной высоты и увеличиваясь в задней части по мере роста диаметра склеритов. Эти холмики, на которых расположены склериты, и область, где под ними прикрепляются конечности, не имеют колец. Склериты имеют почти круглую форму и выпуклые края. Они состоят из тонкой, примерно шестиугольной сетки округлых полых углублений и специализированных узлов на пересечениях ячеек.
Голова и шея были гладкими или лишь слегка кольчатыми, с небольшим ртом, расположенным слегка вентрально в передней части головы. Не было обнаружено никаких признаков наличия глаз, головных придатков или каких-либо структур, напоминающих зубы или челюсти. Кишечник был простым и прямым, анус располагался на конце небольшого хвостообразного отростка. Все эти признаки ставят микродиктиона в основание эволюционного древа галлюцигений и ставит в один ряд с айшеайей.
Рамсколд и Сяньгуан при исследовании галлюцигении перевернули ее тело, сделав из щупалец на спине конечности, а из ног-шипов - защитные структуры на спине. Второй ряд конечностей был обнаружен под слоем породы на первичной находке, а каплевидную "голову" начали интерпретировать как след от разложения органики.
24 июня 2015 года в журнале Nature было опубликовано исследование Мартина Смита. Учёным удалось определить положение головы галлюцигении, а также найти её круглый рот с небольшими зубками. Данное открытие было совершено благодаря новым находкам из Бёрджесс-Шелл, сделанных Мартином Смитом и его коллегой Жаном-Бернардом Кароном. Идея о каплевидном пятне как результате разложения тела была подтверждена. Учёные сняли слои сланцев с десятков образцов, найдя на переднем конце тела глаза и круглый рот. Такая конструкция может быть предковой формой ротовых аппаратов паукообразных, нематод и тихоходок.
"Мы увидели не просто пару глаз, смотрящих на нас, но под ними была эта чудесная улыбка". - Мартин Смит.
У галлюцигении было семь-восемь пар тонких ног, заканчивающихся тонкими коготками. Над каждой конечностью был твёрдый и неподвижный шип. Некоторые образцы демонстрируют следы кишечника, однако внутренняя анатомия не была официально описана.
Шипы галлюцигении состоят из четырёх вложенных друг в друга элементов. На шипах Hallucigenia sparsa присутствуют маленькие треугольные чешуйки, а у Hallucigenia hongmeia на шипах располагались микроскопические отверстия. Возможно, передние конечности галлюцигений были покрыты мелкими волосками, служащими для удержания пищи.
Из отложений Бёрджесс-Шелл происходят несколько интересных находок, которые Десмонд Коллинз неофициально назвал мужской и женской особью галлюцигении. У мужской особи было большое крепкое туловище и шаровидная голова, а женская была более изящной.
Галлюцигения вырастала в длину от 5 мм до 5,5 см, чаще всего - до 15 мм. Ротовое отверстие круглое, рот и глотка покрыты игольчатыми зубами, направленными в сторону пищевода. Такая структура работала как поршень, всасывая пищу внутрь, однако рацион остаётся неизвестным. Возможно, галлюцигения была фильтратором, выискивающим пищу в субстрате с помощью передних конечностей, или же она могла быть паразитом, присасывающимся к губкам.
Строение ротового отверстия галлюцигении пролило свет на тайну происхождением группы линяющих, к которым относятся современные членистоногие, онихофоры, тихоходки, скалидофоры и нематоды. Эти животные внешне сильно различаются, однако связаны генетически и способностью к линьке.
У некоторых линяющих, вроде тихоходок, ротовое отверстие круглое и окружено зубами, а у других, вроде паукообразных, оно не имеет никаких зубов. Разнообразие ротовых отверстий линяющих имеет две версии происхождения: первая гласит, что зубастые рты развивались независимо у разных членов группы несколько раз подряд, а вторая утверждает о наличии зубастого рта у предка всех линяющих. Во втором случае животные избавились от зубов уже в процессе эволюции.
Исследование Смита указывает, что вторая версия ближе всего к реальности. У общего предка линяющих, к которому близка галлюцигения, был сложный зубастый рот, однако часть потомков утратила зубы, перейдя на другой тип питания или выработав новую пищевую стратегию.
Саму галлюцигению относят к онихофорам, что было подтверждено несколькими филогенетическими анализами. Она относится к группе ксенузий в составе отряда склеронихофор.
"Пушистая" бестия из Сибири.
Еще один представитель ранних лобопод удивляет своей внешностью. Ониходиктион (лат. Onychodictyon spiniferum) - отпечатки были обнаружены в Сибири (Российская Федерация). Представляет собой часть разнообразных бронированных лобопод и ставится наряду со схожими формами Микродиктиона и Галлюцигении. Еще один вид был описан в Китае, в провинции Чэнцзян.
Уникальность же заключается в том, что организм покрыт, помимо стандартных склеритов, еще и какими-то отростками-кутикулами. Чем напоминает мочалку. В отличии от Микродиктиона, склериты Ониходиктиона имеют конусообразную форму и заострены к верху.
Каждая нога имеет пару изогнутых когтей, которые, как считается, помогали Onychodictyon карабкаться на другие организмы. Благодаря уникальной структуре переднего конца, Onychodictyon, возможно, был детритофагом, то есть он питался органическими веществами со дна моря. Склериты Onychodictyon, по-видимому, линяли, причем у некоторых экземпляров наблюдались идеально соединенные пластины от последовательных линек.
Китайские "галлюцигении".
В 1989 году, недалеко от деревни Лоулишань в районе Чэнцзяна (Китай) была найдена окаменелость, которая сильно напоминала канадских галлюцигений. Отложения относятся к ранним эпохам Кембриского периода. И до определенного момента такие находки были не частыми на Евразийском континенте. Однако так оставалось не всегда.
В 2009 году группа палеонтологов из Юньнаньского университета под руководством Сяоя Ма сообщила об обнаружении 42 других экземпляров в Хайкоу, расположенном в 40 км от Чэнцзяня. С помощью швейцарского палеонтолога Яна Бергстрёма, Ма и Хоу пришли к выводу, что все обнаруженные экземпляры принадлежат к одному роду Лоулишания (лат. Luolishania).
Это крошечный и стройный мягкотелый лобопод, длиной около 0,7 см и шириной около 0,9 мм. Он имеет 14 пар ложных ног (лобоподий), которые прикреплены к каждому из 14 сегментов тела (сомиту). Первые пять пар заметно длиннее и покрыты шипами. Они различимы на всех ногах, но последние четыре задние пары имеют по четыре когтя, и, вероятно, все ноги имеют одинаковое количество когтей. Ноги прикреплены к телу с интервалом примерно от 0,4 до 0,8 мм. Луолишания имеет три точечных бугорка или склерита на каждом сомите. Если экземпляры Miraluolishania действительно относятся к одному виду, то передние ряды склеритов представляли бы собой длинные изогнутые шипы. Область вокруг склеритов имеет ржавый цвет из-за наличия оксида железа (пирита). Кишечник прямой и простой, проходит по всей длине тела. Морфологические придатки и следы анатомических частей указывают на то, что это фильтратор.
В формации Сяошиба, в провинции Юньнань (Китай), в 2015 году был обнаружен еще один род ископаемых лобопод - Коллинзиум (лат. Collinsium ciliosum). Тело червя было достаточно мягким и состояло из сегментов, как у всех лобопод. В первом сегменте было шесть пар конечностей, покрытых тонкими щетинками, которые вероятно использовались для фильтрации воды и вылова мелкого зоопланктона. В каждом из девяти следующих сегментов располагалось по одной паре конечностей, на кончиках которых были особые когти. Однако и они, как считают учёные, не были предназначены для передвижения по морскому дну. Скорее всего последние пары ножек и в частности когти служили для закрепления на любой поверхности: камнях, водорослях или губках.
Сидячий образ жизни и мягкое тело делали Collinsium ciliosum очень лёгкой добычей для любого хищника. Однако 72 острых, крепких и достаточно больших колючек, расположенных по всему телу, возможно, давали защитное преимущество. На один сегмент тела приходилось минимум три огромных шипа. Организм обитал 505-509 миллионов лет назад. Это один из древнейших известных случаев применения защитной брони в эволюции.
Возвращаемся в Новый Свет.
В 1983 году Десмондом Х. Коллинзом, куратором палеонтологии беспозвоночных в Королевском музее Онтарио, во время экспедиции на горе Стивен в национальном парке Йохо, (Британская Колумбия, Канада) были обнаружены окаменелости настоящего монстра из фантастических романов. организму и дали соответсвующее название "червь Коллинза монструозный" (это если дословно), т.е. Колинзовермис (лат. Collinsovermis monstruosus).
Любопытный факт: место, где публиковался исследователь было сплошь усыпано протестантскими общинами и сектами, к одной из которых вероятно принадлежал и сам палеонтолог. Естественно население (как и редакторы местных СМИ) придерживалось весьма архаичных религиозных взглядов и могло в любой момент запороть статью с научным эволюционным обоснованием. Десмонд поступил немного хитрее, сыграв в поддавки с местными младоземельными креационистами. Он опубликовал лишь описание нового вида, избегая научной номенклатуры и разбора систематики. Сама статья называлась "Рай снова посещен!", а организм шутливо наименовался «колючее животное с небритыми ногами». Полное систематическое описание и научное название были даны Жаном-Бернаром Кароном (Королевский музей Онтарио и Университет Торонто ) и Седриком Ариа (Нанкинский институт геологии и палеонтологии, Китайская академия наук) в 2020 году в журнале «Палеонтология».
Коллинзовермис являлся небольшим червеобразным мягкотелым животным длиной около 3 см, обладавшим множеством пар коротких ног, называемых лобоподиями. Нажки плотно прикреплены к основному телу, в отличие от других лобоподианов. Шесть передних пар необычны тем, что они намного длиннее задних пар и к ним прикреплены тонкие изогнутые шипики примерно в 20 парах, расположенных в V-образной (шевронной) полосе. Эти конечности также покрыты тонкими щетинками и заканчиваются концевым когтем. Восемь задних лобоподов толстые и гладкие, и каждый с концевым изогнутым когтем. На спине к каждой паре лобоподов (на каждом сегменте тела или сомите) прикреплены пары шипов, которые, вероятно, выполняли защитную функцию. Шипы крупнее в средней части тела и сужаются к обоим концам.
Как и другие лобоподианы из семейства «луолишаниид», Collinsovermis, как полагают, был сидячим фильтратором, используя задние пары конечностей для закрепления на субстрате, а свои шиповатые передние конечности — для ловли мелких частиц пищи.
Примерно так-же обстоят дела с другим лобоподианом - Овациовермисом (лат. Ovatiovermis cribratus). Название в переводе означает "аплодирующий червь" и описан был в 2017 году по ископаемым остаткам, обнаруженным в сланцах Берджес. Его экология идентична Коллинзовермису. Но отличался по внешним признакам.
Ovatiovermis имел девять пар лобоподов. Первые две пары были удлинёнными и имели примерно по 20 пар шипов на каждом лобоподе, с раздвоенным коготком на каждом конце. С третьей по шестую пары лобоподов были короче, а их парные шипы были намного меньше. На этих четырёх парах лобоподов шипы были крупными только на концах. На последних трёх парах лобоподов парных шипов не было, что говорит о том, что эти шипы не использовались для фильтрации воды. Вместо этого у этих лобопод были крючки, которыми они могли хвататься за губки, оказавшихся поблизости, и подняться против течения.
На переднем конце тела животного находился выворачивающийся хоботок со ртом на конце. Вероятно, он использовался для всасывания частиц пищи, которые прилипали к шипам, возможно, подобно морскому огурцу. Его голова была плохо отделена от тела. Также на голове Ovatiovermis располагались два маленьких (диаметром 0,1 мм) и, вероятно, очень примитивных органа зрения.
При тщательном изучении окаменелостей были обнаружены следы кальция в когтях трёх задних лап, а также вокруг рта и хоботка. Следы кальция были обнаружены и в кишечнике, но это могли быть фрагменты раковины, прикреплённые к пище, а не к органам животного. В отличии от коллинзовермиса, на спине у овациовермиса шипы и иглы отсутствовали. Вместо них была очень гибкая пластинка, покрывавшая всю спинную площадь.
Есть еще один с такой-же экологической природой, но найдены его остатки не в сланцах Берджес (Канада), а в США, штат Юта, в сланцах Спенс близ гор Уэллсвилл. Ученые дали ему имя Ацинокрикус (гр. Acinocricus stichus). Родовое название происходит от двух греческих слов: akaina , означающего шип или колючка, и krikos, означающего кольцо или круг, что указывает на круглые колючки на теле; видовое название stichos означает ряд или линия, указывая на расположение колючек. Первый экземпляр Acinocricus был обнаружен американским палеонтологом Ллойдом Гюнтером в 1982 году. Конвей Моррис и Робисон допустили ошибочную классификацию при описании, отнеся его к водорослям (типу Chlorophyta), поскольку были убеждены, что он не имеет особого сходства ни с одним известным на тот момент ископаемым животным (медузоидом).
Помощь пришла опять же из Китая. Когда в начале 1990-х годов были обнаружены различные виды лобоподов, которые демонстрировали важные общие черты с Acinocricus.
Это мягкотелое червеобразное животное с многочисленными короткими ногами, называемыми лобоподами. Его легче всего отличить по спиральным шипам на спине. Именно из-за этого внешнего вида первоначально считалось, что у него есть завитки тела, образующие талломоподобную структуру, и его классифицировали как водоросль. Он похож на других лобоподов, таких как Luolishania longicruris, Collinsovermis monstruosus, Collinsium ciliosum, тем, что имеет несколько пар ног и шипов на каждом сегменте тела (сомите). Именно по этим причинам он также классифицируется в семействе Luolishaniidae. Его главное отличие заключается в том, что его шипы расположены в несколько рядов на каждом сомите, в отличие от одиночных пар у других лобоподов. Шипы расположены рядами, и каждый ряд содержит чередующиеся большие и маленькие шипы. Крупные шипы достигают длины до 1,5 см, тогда как мелкие шипы бывают как минимум двух разных размеров, менее 0,1 см в длину.
Точное количество рядов шипов и лобоподов трудно определить из-за фрагментарных ископаемых. Имеется как минимум 12 пар лобоподов, причем первые пять пар отличаются от остальных большей длиной и тонкостью. Общая длина тела может достигать 10 см. По характеру он наиболее близок к Collinsovermis, основные отличия заключаются в большем размере, меньшем количестве передних ног.
Еще один строитель трубок.
В 1989 году были описаны ископаемые остатки из Маотяньшаньских сланцев (кембрий Китая). Относились они к червеобразному организму и изначально интерпретировались как очередной многощетинковый червь. Однако вскоре ошибка была исправлена.
После подтверждения, что организм относится к лобоподиям, отряда Bradoriida, ему дали название Фацивермиса (лат. Facivermis yunnanicus). Фацивермис был червеобразным существом длиной до 55 мм. Тело этого животного можно было условно разделить на три части. Первая часть несла пять пар одинаковых по размеру придатков с двумя сетчатыми рядами (setal rows) по краям. Средняя часть в пять раз длиннее передней и задней, вытянутая. Задний отдел имел грушевидную форму и имел три ряда крючков, окружающих задний проход. Он рыл норы, выстраивая вокруг себя защитную трубку. Вследствие чего, было сделано предположение, что организм был хищником, устраивая засады из своего "убежища". однако новые экземпляры 2020 года опровергают эту версию и ставят организм в один ряд с мирными фильтраторами.
«Ключевым доказательством было окаменелость, в которой нижняя часть Facivermis yunnanicus была окружена трубкой», — объясняет биолог Ричард Ховард.
Отличало животное от всех остальных лобопод отсутсвие пар задних ложных ног. Согласно последним исследованиям, опубликованным в журнале Current Biology, загадочное червеобразное животное под названием Facivermis yunnanicus потеряло нижние конечности из-за жизни в трубке из песка.
Монстр с женским певучим названием.
Окаменелости этих животных были независимо друг от друга обнаружены Цзяньни Лю из Северо-Западного университета (Китай) в Сиане, Цяном Оу из Китайского университета наук о Земле в Пекине и Михаэлем Штайнером из Свободного университета Берлина. Окаменелости были найдены в знаменитом месторождении Чэнцзян, или сланцах Маотяньшань, на юго-западе Китая, и их возраст составляет около 520 миллионов лет. В частности, они были найдены в формации Юаньшань, относящейся к кембрийскому периоду.
Это был настоящий монстр. Ну или точнее - монстрик. Самые крупные полные окаменелости достигают 6 сантиметров (2,4 дюйма) в длину. И туловище, и ноги были покрыты мягкой кутикулой с рядом аннуляций (кольцевидных бороздок) и шипов. Придатки (лобоподы) расположены ближе к бокам, чем у других лобоподид, что придаёт животному схожий дорсовентральный вид.
Червеобразное тело состоит из 10 сегментов туловища, каждый из которых связан с рядом срединных кольцевых структур и парой ног. Из-за неодинаковой морфологии каждого сегмента туловища и обычно плохой сохранности обоих концов туловища сложно определить передне-заднюю ось животного. Единственный признак наличия головы обнаружен у образца ELEL-SJ102058, на котором видна структура, напоминающая шлем, с парой боковых шипов и срединным выступом, который предположительно является местом расположения ротового отверстия. Сразу за головой расположена пара крошечных видоизменённых придатков.
Наиболее узнаваемой его особенностью являются крепкие колючие ноги (ходульные лобоподы), из-за которых ему дали прозвище «ходячий кактус». Хотя основание ноги узкое и простое, остальные части не уступают по прочности стволу и имеют 15 широко расположенных колец и 4 ряда хорошо развитых шипов. Хотя расширенные кольцеобразные образования внешне напоминали жёсткий сегментированный экзоскелет членистоногих (что привело к ошибочной интерпретации), никаких признаков затвердевшего экзоскелета или сегментации обнаружено не было, а деформация различных ископаемых материалов подтверждает их мягкую и несегментированную природу. Вместо концевых клешней, как у большинства других лобоподий, нога заканчивается несколькими (до 3) шипами, похожими на предыдущее кольцеобразное образование.
Название такому монстру дали на удивление певучее, я бы даже сказал - женственное. И по первому впечатлению возникает ассоциация с чем-то античным. Диания (лат. Diania cactiformis) - но не стоит заблуждаться. С древнеримской богиней Дианой (греческой Артемидой) не имеет ничего общего. Античные мифы тут не причем.
Название Diania происходит от слова «Dian», которое в китайском языке является сокращением от «Юньнань» — названия провинции, где были впервые обнаружены окаменелости. Видовое название cactiformis связано с внешним сходством окаменелости с кактусом.
На этом пока статью завершаю. Но о лобоподах выйдет вторая часть. В первой мы познакомились с крохами, обитавшие в кромках морских губок и археоциат и на морском дне. Но во второй части мы познакомимся с настоящими гигантами Кембрийского периода. Ставьте палец вверх, если понравилась статья. Подписывайтесь на канал и жмите на колокольчик, что бы всегда быть в курсе новых публикаций. Всегда с Вами автор канала "Страницы Земли".