Ископаемые из Гранд-Каньона раскрывают «золотую середину» для эволюции ранних животных

В Гранд-Каньоне, одном из самых знаковых природных объектов мира, обнаружено богатое скопление исключительно хорошо сохранившихся ранних животных возрастом более полумиллиарда лет.

Это первая подобная находка в Гранд-Каньоне. Она включает крошечных моллюсков, соскребавших пищу с камней, ракообразных-фильтраторов, червей с колючими зубами и даже фрагменты их вероятной пищи.

Растворив породы, в которых были окаменелости, и изучив их под мощными микроскопами, исследователи из Кембриджского университета смогли получить детальную картину уникального периода в эволюции жизни на Земле. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

Окаменелости датируются периодом от 507 до 502 миллионов лет назад, во время быстрого эволюционного развития, известного как кембрийский взрыв, когда большинство основных групп животных впервые появляются в палеонтологической летописи.

В некоторых районах того периода богатые питательными веществами воды подпитывали «гонку вооружений», в ходе которой животные развивали множество экзотических адаптаций для питания, движения или размножения.

Большинство ископаемых животных кембрия имеют твёрдые раковины, но в нескольких местах по всему миру, таких как сланцы Бёрджес в Канаде и сланцы Маотяньшань в Китае, условия позволили сохраниться и мягким тканям до их разложения.

Однако до сих пор ископаемые бесскелетных кембрийских животных были известны в основном из бедных кислородом и ресурсами сред, маловероятных для запуска самых сложных инноваций, сформировавших раннюю эволюцию животных.

Теперь Гранд-Каньон открыл первые мягкотелые (неминерaлизованные) кембрийские окаменелости из эволюционной «золотой середины», которая обеспечивала богатые ресурсы для ускорения эволюции ранних животных.

Многие из этих окаменелостей принадлежат ракообразным, вероятно, из группы, включающей артемий, узнаваемых по их молярным зубам. Эти крошечные существа имели волосовидные выросты на треугольных бороздках вокруг рта и использовали свои покрытые щетинками конечности, чтобы сметать проплывающие частицы пищи, как конвейер. Крошечные бороздки на их зубах затем могли перемалывать пищу. Сохранность деталей такова, что несколько планктоноподобных частиц можно увидеть рядом с ртами ракообразных.

Другие современно выглядящие животные из кембрия Гранд-Каньона включают слизнеподобных моллюсков. У этих животных уже были пояса или цепочки зубов, не сильно отличающиеся от зубов современных садовых улиток, что, вероятно, помогало им соскребать водоросли или бактерии с камней.

Самое необычное существо, идентифицированное исследователями, — это новый вид приапулид, также известных как пенисовые или кактусовые черви, которые были широко распространены в кембрии, но сегодня почти вымерли. Приапулид из Гранд-Каньона имел сотни сложных разветвлённых зубов, которые помогали ему загонять частицы пищи в свой растягивающийся рот. Из-за размера окаменелости и её экзотичных рядов зубов исследователи назвали это новое животное Kraytdraco spectatus в честь крайт-дракона, вымышленного существа из вселенной Звёздных войн.

Во времена кембрия Гранд-Каньон находился гораздо ближе к экватору, чем сегодня, и условия были идеальными для поддержания разнообразной жизни. Глубина богатой кислородом воды, не слишком большая и не слишком малая, позволяла соблюсти баланс между максимизацией питательных веществ или кислорода и снижением ущерба от волн и воздействия УФ-излучения солнца.

Эта оптимальная среда сделала её отличным местом для эволюционных экспериментов. Поскольку пищи было в изобилии, животные могли позволить себе больше эволюционных рисков, чтобы оставаться впереди конкурентов, ускоряя общий темп эволюции и способствуя сборке экологических инноваций, которые до сих пор формируют современную биосферу.