Впервые увиденные мышцы аммонита: 3D-реконструкция юрского ископаемого

Впервые исследователи визуализировали мягкие ткани окаменелости аммонита возрастом 165 миллионов лет с помощью 3D-визуализации.

Они обнаружили, что у этих вымерших моллюсков были гипономы — трубчатые сифоны для выталкивания воды и реактивного движения, как у современных кальмаров и осьминогов. Также были найдены сильные мышцы, которые аммониты использовали для втягивания в раковину для защиты от хищников.

Команда под руководством исследователей из Кардиффского университета и Имперского колледжа Лондона провела анализ мышц и органов исключительно хорошо сохранившейся окаменелости аммонита, найденной более 20 лет назад в Глостершире, Великобритания.

Исследование, опубликованное в Geology, впервые позволило визуализировать мягкие части аммонита в трёх измерениях. Это стало возможным благодаря сочетанию современных технологий, исключительной сохранности окаменелости и междисциплинарного сотрудничества.

Результаты дают новое представление о жизни аммонитов и свидетельствуют о том, что колеоиды (подгруппа, включающая кальмаров, осьминогов и каракатиц) могут быть эволюционно ближе к аммонитам, чем считалось ранее.

Соавтор исследования доктор Алан Спенсер из Имперского колледжа Лондона и Музея естественной истории сказал: «Эта окаменелость аммонита сохранилась исключительно хорошо, что очень редко. Новые методы визуализации позволили нам увидеть внутренние мягкие ткани аммонитов, которые до сих пор не поддавались описанию. Это крупный прорыв в палеобиологии аммонитов».

Реактивное движение, как у кальмаров

Аммониты, вымершие около 66 миллионов лет назад, процветали в океанах, когда на суше господствовали динозавры. Это одни из самых распространённых окаменелостей в мире, но почти всё, что мы о них знаем, основано на их твёрдых раковинах, так как они сохраняются лучше, чем мягкие ткани. Поэтому аммониты с сохранившимися мышцами и органами чрезвычайно редки.

Для исследования учёные изучили окаменелость аммонита диаметром пять сантиметров, найденную в 1998 году в обнажении юрских отложений в Глостершире. Они исследовали остатки мягких тканей и следы прикрепления мышц к внутренней стороне раковины.

Комбинируя высокоразрешающую рентгеновскую и высококонтрастную нейтронную томографию, они создали детальную 3D-компьютерную реконструкцию структуры, размера и ориентации мышц и органов. На основе этой модели они смогли определить функции мышц и органов.

Расположение и относительная сила мышц указывают на то, что аммониты плавали, выталкивая воду через гипономы, расположенные рядом с отверстием жилой камеры. Такой тип плавания, называемый реактивным движением, используется многими современными животными, включая головоногих моллюсков — более крупную группу, к которой принадлежат аммониты.

Визуализация также выявила парные мышцы, идущие от тела аммонита, которые, вероятно, использовались для глубокого втягивания животного в жилую камеру для защиты. Это была важная адаптация против хищников, поскольку у аммонитов не было таких защитных черт, как чернильный мешок у их современных родственников.

Терпение приносит результаты

Поскольку мягкие ткани аммонитов редко сохраняются, учёные использовали современного наутилуса в качестве «плана строения» для реконструкции биологии аммонитов. Однако это исследование показывает, что аммониты и наутилусы могут быть не так похожи, как считалось ранее.

Ведущий автор исследования доктор Лесли Чернс из Кардиффского университета сказала: «Сохранение мягких частей у аммонитов исключительно редко, даже по сравнению с окаменелостями близкородственных животных, таких как кальмары. Мы нашли свидетельства наличия мышц, которых нет у наутилуса, что дало важное новое понимание анатомии и функциональной морфологии аммонитов».

Результаты демонстрируют, что сочетание различных методов визуализации может быть высокоэффективным для исследования мягких тканей окаменелостей, открывая новые возможности для изучения внутренней структуры хорошо сохранившихся образцов.

Доктор Спенсер добавил: «Несмотря на то, что окаменелость была обнаружена более 20 лет назад, учёные сопротивлялись разрушительному варианту разрезания её для изучения внутреннего строения. Хотя это было бы намного быстрее, это рисковало безвозвратной потерей информации. Вместо этого мы ждали, пока неразрушающие технологии догонят — что сейчас и произошло. Это позволило нам изучить внутренние структуры, не повредив эту уникальную и редкую окаменелость. Этот результат — свидетельство как проявленного терпения, так и удивительного технологического прогресса в палеонтологии».