Ископаемая гусеница возрастом 520 миллионов лет раскрывает происхождение членистоногих

Почти полмиллиарда лет назад на территории нынешней провинции Юньнань в Китае крошечная личинка застряла в грязи. Сотни миллионов лет спустя, после того как грязь уже давно превратилась в черные камни формации Юаньшань, личинка появилась снова в тщательно сохраняемой капсуле времени, которая могла бы рассказать больше об эволюции членистоногих.

Ю Юаньси Этот объект невозможно увидеть невооруженным глазом. Он размером примерно с маковое зернышко и настолько хорошо сохранился, что его экзоскелет почти полностью неповреждён, и даже очертания того, что когда-то было его внутренними органами, можно увидеть через линзу микроскопа. Исследователи Даремского университета, исследовавшие его, смогли увидеть черты как древних, так и современных членистоногих. Некоторые из этих черт рассказали им, как более простые червеобразные предки современных членистоногих эволюционировали в более сложные организмы.

Исследовательская группа также обнаружила, что Ю. Юаньси, «Земноводные, существовавшие во время кембрийского взрыва (когда большинство основных групп животных начали появляться в летописи окаменелостей), имеют общие черты с современными членистоногими, такими как крабы, бархатные черви и тихоходки. Глубокая эволюционная позиция земноводных». Ты, Юаньси… свет[es] Внутренние анатомические изменения, которые способствовали возникновению и диверсификации [arthropods]«В исследовании, недавно опубликованном в журнале Nature, они сказали:

Изнутри наружу и снаружи внутрь

Хотя многие окаменелости, сохранившиеся в илистых средах, таких как формация Юаньшань, были сплющены под давлением. Ю. Юаньси Они остаются трехмерными, что облегчает их изучение. Итак, как же именно выглядела эта гусеница снаружи и внутри?

Исследовательская группа смогла это выяснить сразу. Ю. Юаньси Это был лобопод. Лобоподы — группа вымерших членистоногих с длинным телом и короткими ногами, или лобоподов. В середине каждого из 20 сегментов находится пара лобоподов, и эти сегменты постепенно становятся короче от передней части тела к задней. Хотя мягкие ткани не сохранились, сферические очертания предполагают наличие глаз на каждой стороне головы, хотя неизвестно, были ли эти глаза сложными или нет. У этого существа было ротовое отверстие (предшественник рта), но не было ануса. Ему приходилось принимать пищу и удалять отходы через рот.

Ути Юаньси Этот организм содержит полость, известную как перивисцеральная полость, которая окружает контур трубки, которая, как полагают, когда-то была кишечником. Кишечник этого существа заканчивается без отверстия, что и объясняет отсутствие ануса. Внутри каждого сегмента есть пара пробелов ближе к середине. Исследователи считают, что это свидетельство существования пищеварительных желез, особенно после сравнения их с пищеварительными железами других окаменелостей членистоногих той же эпохи.

Кольцо, окружающее рот гусеницы, представляло собой периоральное нервное кольцо, которое было связано с нервами, идущими к глазам и придаткам в первом сегменте. Внутри ее головы есть пространство, содержащее мозг. Форма этой пустой комнаты дает некоторое представление о том, как устроен мозг. Судя по тому, что исследователям удалось увидеть, это был мозг гусеницы. Ю. Юаньси Передняя часть мозга имела клиновидную форму, а остальная часть мозга была разделена на две части, о чем свидетельствует очертание перепонки между ними.

Долгий путь, долгий путь, долгий путь тогда и сейчас

Исследователи полагают, что из-за его физических свойств… Ю. Юаньси Показаны особенности вымерших и современных членистоногих. Некоторые из них являются наследственными чертами, обнаруженными у всех членистоногих, как ныне живущих, так и вымерших. Другие являются наследственными чертами, которые, возможно, присутствовали у вымерших членистоногих, но присутствуют только у некоторых ныне живущих членистоногих.

Среди особенностей, обнаруженных сегодня у всех членистоногих, — протоцеребрум; Его эволюционным предком было периоральное нервное кольцо, расположенное в Ю. Юаньси. Протоцеребрум — это первая часть мозга членистоногих, которая управляет глазами и придатками, такими как усики у бархатных червей и ротовой аппарат у тихоходок. Среди других особенностей Ю. Юаньси Современные и вымершие членистоногие имеют собственную кровеносную систему, аналогичную системе кровообращения современных членистоногих, особенно ракообразных.

Лопода – морфологическая характеристика Ю. Юаньси Сейчас они встречаются лишь у некоторых членистоногих — тихоходок и бархатных червей. В кембрийский период существовало много других видов ракообразных. У ракообразных также была отчетливая система кровообращения в ногах и других придатках, наиболее близкая к системе кровообращения бархатных червей.

«Строение нервной системы определяет раннее формирование нервной системы». [arthropod] Мозг, его придатки и связанные с ним органы чувств, а также выяснение сходства между ними. [arthropods]«Исследователи в том же исследовании сказали:

Ю Юаньси Этот вид земноводных до сих пор окутан какой-то загадкой. Эта загадка в основном связана с тем, что это личинка — никто не может предсказать, как она будет выглядеть во взрослом возрасте, и вполне возможно, что к тому времени, когда этот вид достигнет взрослого возраста, у него развились сложные глаза или крылья для плавания. Является ли это личинкой вымершего вида ракообразных амфибий – вопрос открытый. Ответы могут быть похоронены где-то в скалах Юаньшаня.

природа, 2024. Номер цифрового документа: 10.1038/С41586-024-07756-8