Найдены самые древние окаменелости кольчатых червей возрастом 535 миллионов лет

Кольчатые черви (аннелиды) образуют обширный тип животных, к которому относятся дождевые черви, пиявки и морские полихеты. Эти существа лишены твердого панциря, поэтому их мягкие тела крайне редко окаменевают. До сих пор древнейшими окаменелостями полихет считались плоские отпечатки возрастом не более 521 миллиона лет (сланцы типа Берджес). Из-за двумерной сплющенности остатков палеонтологи не знали, как выглядели первые представители группы в объеме и когда именно они обзавелись параподиями — боковыми выростами для передвижения.

Другой аспект открытия связан с эволюционной историей. Эдиакарский период (635-539 миллионов лет назад) населяли странные малоподвижные организмы. Тела их были нетипичной для современной жизни структуры, лишенные сложной внутренней анатомии.

Потом последовал «кембрийский взрыв» — эпоха, когда в геологической летописи внезапно и массово появились предки большинства современных животных с двусторонней симметрией, сквозным кишечником и конечностями. Доказательство того, что анатомически сложные кольчатые черви сформировались еще до кембрия (в эдиакарии), противоречит гипотезе внезапного эволюционного чуда. Значит, «взрыв» был не мгновенным появлением новых форм, а лишь моментом, когда давно развивавшиеся животные начали оставлять четкие следы в породах.

Авторы исследования, опубликованного в журнале PNAS, изучили микроскопические окаменелости из формации Куаньчуаньпу на юге Китая. Эти отложения относятся к фортунскому ярусу (самое начало кембрия, возраст — 535 миллионов лет) и сохраняют организмы по редкому, орстенскому типу. В таких условиях ткани мягкотелых животных быстро замещаются фосфатом кальция, что позволяет им минерализоваться в трехмерном виде. Биологи проанализировали образцы с помощью сканирующих электронных микроскопов и микрокомпьютерной томографии, построив точные виртуальные 3D-модели древних червей.

Анализ показал, что окаменелости представляют собой эндокасты — внутренние слепки. Нежная внешняя кутикула (кожа) животных быстро сгнила, но перед этим полость их тела заполнилась фосфатной грязью. Грязь затвердела и идеально повторила форму туловища и конечностей изнутри.

На основе 3D-моделей палеонтологи описали два новых вида многощетинковых червей: Kuanchuanpivermis brevicruris и Zhangjiagoivermis longicruris. У обоих видов просматривается сегментированное туловище, от которого отходят парные параподии, раздвоенные на концах. Различия заключаются в длине конечностей, что указывает на их разный образ жизни.

Первый вид обладал короткими выростами и, вероятно, ползал по морскому дну. Второй имел очень длинные параподии и активно плавал в толще воды. По строению он поразительно напоминает современных морских червей рода Tomopteris — прозрачных глубоководных хищников. Таким образом, вид Zhangjiagoivermis стал самым древним из известных науке плавающих кольчатых червей.

Результаты исследования показали, что к самому началу кембрийского периода кольчатые черви уже прошли долгий эволюционный путь. Поскольку к этому моменту они успели разделиться на специализированные ползающие и плавающие формы, их общий предок должен был появиться значительно раньше. Данные палеонтологов подтверждают, что сложный план строения аннелид сформировался в предшествующем эдиакарском периоде, задолго до массового появления новых форм жизни в геологической летописи.