Загадка возрастом 170 лет: ученые выяснили, кто строил шестиугольные тоннели в древних породах

Более 170 лет палеонтологи пытаются разгадать загадку странно однородных шестиугольных тоннелей, найденных в ископаемых. В новой работе ученые пришли к выводу, что наиболее вероятным создателем этих структур был мелкий членистоногий — вероятно, небольшой ракообразный. Это ставит под сомнение давнюю идею о том, что тоннели могло создать существо, похожее на червя.

Тайна палеодиктиона: загадка возрастом в полмиллиарда лет

Загадочный ископаемый узор называют «палеодиктион». Его обнаружили в морских породах, датируемых ранним кембрием, более 500 миллионов лет назад. Окаменелость широко распространена, встречается во многих регионах мира и на различных морских глубинах.

Создатели этих странно однородных структур никогда не были замечены и окаменены в тоннелях. Но то, что их вызывает, не прекращается. Ученые все еще наблюдают новые палеодиктионные структуры в современном глубоководном состоянии.

Тоннели состоят из горизонтальной сети шестиугольных ячеек и вертикальных выходов. Их диаметр варьируется от нескольких миллиметров до менее одного миллиметра. Исследователи знают, что животное было довольно маленьким, и что структура, вероятно, представляет собой разновидность норной системы. Но они не знают, какое именно животное его создало. Среди предложений фигурировали черви, одноклеточные организмы, губки и ракообразные.

Леонардо да Винчи мог быть первым исследователем

Авторы нового исследования утверждают, что спекуляции о палеодиктии могут уходить еще во времена Леонардо да Винчи. Считается, что он мог быть одним из первых, кто ее исследовал. Об этом свидетельствует приписываемый ему рисунок, который потенциально иллюстрирует палеодиктион.

Как пионер ихнологии, да Винчи ввел идею о том, что следы жизнедеятельности являются продуктом активности червеобразных организмов. Однако неясно, применял ли он эту интерпретацию конкретно к палеодиктиону. Гипотеза о том, что палеодиктион представляет собой ископаемую нору, созданную такими червеобразными организмами, получила значительную поддержку в 1970-х годах и остается общепризнанной сегодня.

Аргументы в пользу членистоногих

Команда, участвовавшая в новом исследовании, не считает, что черви были способны создать палеодиктион. Вместо этого изучение ископаемых образцов из Италии, Португалии и Польши, охватывающих период от кембрия до более поздних геологических эпох, указывает на то, что создателями были членистоногие.

Членистоногие — это группа животных с сегментированным телом, твердым наружным скелетом и сочлененными конечностями. К ним относятся ракообразные, насекомые, пауки и многоножки.

Исследователи использовали высокоразрешающую фотографию и трехмерные модели, чтобы измерить геометрию ископаемых тоннельных сетей. Затем они сравнили их с норами, которые создают современные членистоногие. По их словам, прямые тоннели и резкие углы лучше соответствуют животным с жесткими экзоскелетами и сочлененными конечностями, чем мягкотелым червям.

Конечности членистоногих используются для рытья посредством метода, который включает соскабливание передней стенки норы и перемещение материала в другое место. Авторы говорят, что эта техника соответствует палеодиктиону с его точным прямолинейным рытьем и удалением осадка. Черви, напротив, склонны следовать путям наименьшего сопротивления, что приводит к извилистым норам с закругленными углами.

Точность, требующая навигации и чувства расстояния

Измерения ископаемых сетей также показали удивительно согласованную ширину тоннелей, длину и углы, близкие к 120 градусам правильного шестиугольника. Это указывает на то, что создатель, по-видимому, корректировал небольшие строительные ошибки по ходу работы. Это предполагает сильные навигационные способности и чувство расстояния. Команда говорит, что это соответствует способностям членистоногих.

Временная шкала совпадает

Временная шкала также хорошо совпадает для членистоногих. Самый ранний палеодиктион появляется примерно в то же время, что и первые следы членистоногих в кембрии. Современные экземпляры палеодиктиона также хорошо согласуются с местообитаниями и способностями членистоногих.

Авторы исследования пишут, что современные случаи палеодиктиона свидетельствуют о том, что батиметрический диапазон для его следотворцев составляет от примерно 1300 до 5000 метров. В этом ареале встречается множество членистоногих инфаунальных организмов с шириной тела, подходящей для палеодиктионных отверстий, включая изопод, амфипод, копепод и декапод.

Функция тоннелей остается неясной

Функция тоннелей также остается неясной. Спекулятивные интерпретации включают пастбищную тропу, ловушку, бактериальное земледелие и размышление, что потенциально совместимо с трекером членистоногих. Команда добавляет еще одну потенциальную функцию. Она предполагает, что тоннели могут быть разновидностью коммуникационной сети, служащей средством распространения акустических, гидравлических и химических сигналов колониальными организмами.

Продолжающийся поиск достоверных доказательств

Хотя доказательства в пользу мелких членистоногих типа ракообразных могут быть сильными, они все равно косвенные. Они связывают форму норы и предполагаемое поведение с вероятными группами животных. Черви, другие возможные роющие норы и даже неорганические процессы не могут быть полностью исключены.

Более прямые доказательства, такие как видео с современным создателем палеодиктионов или окаменелым мастером внутри его норы, могли бы лучше разрешить спор.

Авторы надеются организовать долгосрочный мониторинг глубоководного пространства в местах, где обнаружен современный палеодиктион, чтобы получить достоверные доказательства в пользу или против членистоногих. Они предлагают методы, включающие автономные системы таймлапса, такие как Bathysnap, для получения часовых изображений морского дна, и взятие проб экологической ДНК на месте для сравнения ДНК как нынешних, так и древних палеодиктионов. Это поможет различить организмы, производящие следы, и потенциальных последующих колонизаторов. Они также предлагают использовать систему изображений профиля осадков на недавно образованных палеодиктионах для наблюдения активности в норах.

Результаты исследования опубликованы в Earth Science Reviews.