Загадка мшанок: новый взгляд на древнюю окаменелость раскрывает происхождение этих крошечных существ, похожих на кораллы

Большинство групп современных животных появилось более полумиллиарда лет назад в удивительном эволюционном событии, известном как Кембрийский взрыв.

Это был не взрыв от бомбы или астероида: мы называем это «взрывом» из-за огромного и быстрого увеличения разнообразия животных, которое мы видим в летописи окаменелостей в этот период.

Многие знакомые черты современных животных возникли в этот период. Появились первые глаза и другие сенсорные органы, а также конечности для плавания и ходьбы. Эволюционировали зубастые челюсти для хищничества, а также сложные твердые части для защиты от хищников.

Одна группа животных, называемая мшанками, до сих пор, казалось, отсутствовала в Кембрийском взрыве. В новом исследовании мы внимательнее изучили некоторые древние окаменелости и обнаружили, что эти крошечные существа, похожие на кораллы, действительно присутствовали во время этого бурного всплеска разнообразия животной жизни на Земле.

Скрытое происхождение

Несмотря на все эти окаменелости, происхождение мшанок оставалось загадкой. Группа, казалось, «взрывается» в существование около 480 миллионов лет назад (примерно через 50 миллионов лет после Кембрийского взрыва), в период Ордовика.

До ордовика нет никаких записей об их существовании. Эта «пропавшая» летопись заставила многих палеонтологов предположить, что мшанки впервые эволюционировали в кембрийский период. Но эти ранние формы, вероятно, были крошечными и хрупкими и, возможно, не строили свои колонии из карбоната кальция. Это сделало бы их гораздо менее вероятными для сохранения в виде окаменелостей.

Новый взгляд на старые окаменелости

Наше исследование, опубликованное сегодня в Nature, показывает, что мшанки действительно присутствовали во время Кембрийского взрыва. Ключом к разгадке тайны их происхождения является странная, похожая на соты окаменелость под названием Protomelission (что означает «первые соты»).

Первые образцы Protomelission были первоначально описаны в 1993 году из важных кембрийских пород в хребте Флиндерс в Южной Австралии. Однако из этих первоначальных образцов не было ясно, что Protomelission является мшанкой. Затем, в 2018 году, почти идентичный образец был обнаружен в Китае.

Используя передовую технологию, называемую микро-компьютерной томографией (MicroCT), мы заглянули внутрь Protomelission и подтвердили, что это на самом деле окаменелость колонии мшанок.

Технология MicroCT похожа на компьютерную томографию в больнице. Используя тонкий пучок рентгеновских лучей, мы заглядываем внутрь окаменелости серией узких «срезов». Затем мы используем компьютер, чтобы сложить срезы вместе и получить 3D-изображения и видео крошечных объектов, таких как Protomelission.

Наши новые изображения подтвердили, что окаменелости не хватало прочного скелета из карбоната кальция, которым обладают большинство современных мшанок. Основываясь на наших анализах, мы теперь можем с уверенностью сказать, что мшанки впервые появились во время Кембрийского взрыва.

Раскрытая скрытая история

Не каждый день скрытая история целой группы животных раскрывается летописью окаменелостей! Для контекста, это было бы похоже на раскрытие раннего предка всех рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих за один раз.

Наше открытие отодвигает первое появление типа Bryozoa примерно на 35 миллионов лет назад, делая Protomelission самой древней известной мшанкой. Важно, что наши результаты также означают, что жизнь в колониях, редкая особенность у сложных животных, также возникла во время Кембрийского взрыва.

Мшанки теперь могут занять свое место среди невероятных эволюционных и экологических событий, связанных с подъемом сообществ животных.