Ученые изучили органокостные раковины брахиопод

Биоминерализованные колонны, уложенные слоями как сэндвич, придавали раковинам брахиопод силу и гибкость 520 миллионов лет назад.

Чтобы понять эволюцию этой сложной архитектуры, доктор Чжан Чжилян и его коллеги исследовали прекрасно сохранившиеся окаменелости древнейших семейств лингулиформных брахиопод. Работа опубликована в журнале eLife.

Кембрийский период, около полумиллиарда лет назад, стал временем одного из самых интенсивных всплесков эволюции животных. Ключевым достижением стало развитие биоминерализованных раковин.

Брахиоподы, или «запонки», — одна из самых успешных биоминерализованных групп, пережившая более 500 миллионов лет. Они уникальны способностью секретировать два разных минерала: фосфат кальция и карбонат кальция.

Хотя многие современные брахиоподы имеют карбонатные раковины, именно фосфатные лингулиформные брахиоподы были одними из первых раковинных животных в летописи окаменелостей. Их раковины состоят из органической матрицы и минералов апатита (фосфата кальция) и имеют сложную микроструктуру из цилиндрических колонн.

В этом исследовании образцы окаменелостей (Eoobolidae, Lingulellotretidae, Acrotretidae) были собраны в южном Китае — одном из центров происхождения лингулиформных брахиопод.

Ученые показали, что микроскопические колонны были уложены друг на друга, образуя вторичный слой раковины по «многослойной сэндвич-модели». Эта архитектура повышала прочность, гибкость и устойчивость раковины к разрушению за счет заполнения пространства между колоннами органическим материалом — подобно колоннам железобетона в строительстве.

«Мы предполагаем, что эта эффективная и экономичная архитектура раковины, вероятно, сыграла важную роль в эволюции лингулиформных брахиопод», — сказал Чжан. — Она может объяснить расцвет фосфатных акротретид во второй половине кембрия и дальнейшую диверсификацию брахиопод во время Великого события биодиверсификации 50 миллионов лет спустя».