Палеонтологи выяснили, когда появились членистоногие

Примерно так выглядел один из кембрийских хищников, типичный представитель ствола эволюционного древа членистоногих.
Иллюстрация Natalia Patkiewicz.

Учёные выяснили время появления таксона, к которому относится 80% известных ныне видов животных. Речь идёт о группе Euarthropoda, которая почти совпадает с типом членистоногих (различия касаются лишь некоторых экзотических вымерших существ). Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences командой во главе со Стивеном Пейтсом (Stephen Pates) из Университета Лозанны.

Как указано в пресс-релизе, это самое всестороннее исследование окаменелостей группы Euarthropoda кембрийского периода. Этот период известен тем, что именно тогда в палеонтологической летописи появляются животные с твёрдым скелетом и, в частности, первые членистоногие.

Вопрос заключается в том, когда именно они появились. На этот счёт есть две крайние точки зрения.

Одна из них гласит, что эволюция группы началась 600–650 миллионов лет назад, то есть задолго до наступления кембрия (541 миллион лет назад). На это указывают некоторые датировки, основанные на методе молекулярных часов. Но тогда возникает вопрос, почему не известны соответствующие ископаемые этого возраста. Сторонники гипотезы говорят, что до наступления кембрия просто не было подходящих геологических условий для захоронения останков членистоногих.

Конкурирующая версия заключается в том, что Euarthropoda, напротив, практически мгновенно (по геологическим меркам) появились 540 миллионов лет назад. Считающие так специалисты основываются на "взрывных" темпах последующей эволюции этой группы.

Команда Пейтса подошла к вопросу основательно. Исследователи рассмотрели известные кембрийские ископаемые всех трёх основных типов сохранности: окаменелости типа находок в сланцах Бёрджес (Burgess Shale type preservation), ископаемые отпечатки (trace fossil) и окаменелости, сохранившиеся благодаря биоминерализации. Каждый из этих типов имеет свои ограничения в смысле полноты палеонтологических данных. Но все вместе взятые они обеспечивают согласованную картину происхождения и последующего развития группы Euarthropoda во времена кембрия, говорится в статье.

Как выяснили авторы, древнейшие окаменелости первого из названных типов, относящиеся к таксону, имеют возраст 518 миллионов лет. Они принадлежат к стволу эволюционного древа Euarthropoda, дающего представление о поэтапном развитии внешнего скелета, конечностей, сегментации и головы.

Ещё раньше, 521 миллион лет назад, в палеонтологической летописи впервые появляются трилобиты. Последние представляют собой типичную группу-крону (crown group), то есть собрание потомков одного предка. При этом их непосредственные предки неизвестны в палеонтологической летописи. То есть трилобиты – потомки так называемой призрачной линии. Напомним, что так специалисты называют таксон, представители которого не оставили после себя окаменелостей. О том, что он был, говорят лишь ископаемые останки произошедших от него дочерних таксонов.

Представление о том, когда эта призрачная линия зародилась, дают первые окаменелости, которые можно отнести к группе Euarthropoda. Это ископаемые отпечатки возрастом 537 миллионов лет.

Возможно ли, что таксон выделился ещё раньше? На этот вопрос авторы с уверенностью отвечают отрицательно. Рассмотрев известные местонахождения эдиакарского периода, они заключают, что там имелись все условия для сохранения останков членистоногих. Тот факт, что их там не оказалось, говорит об отсутствии в те времена группы как таковой. Таким образом, говорят учёные, группа Euarthropoda появилась не ранее чем 550 миллионов лет назад.

"Когда дело доходит до понимания ранней истории жизни, лучшим источником доказательств, который у нас есть, является летопись окаменелостей, прекрасная и очень полная во времена раннего и среднего кембрия. В ней много говорится о происхождении группы Euarthropoda в период, когда сохранение ископаемых было лучшим из когда-либо существовавших", – заключает соавтор исследования Гарриет Дрейдж (Harriet Drage) из Оксфордского университета.

Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) не раз писали об ископаемых кембрийского периода. Например, мы говорили об останках существа с сохранившейся нервной системой, о раковинах, позволивших реконструировать климат тех далёких времён, и о том, чьими предками оказались загадочные кембрийские организмы.

Сегодня