«Утконос» мира крабов был активным хищником, скрывавшимся в меловых морях
Глаза — ключевой элемент в эволюции организмов. Они позволяют животному находить пищу, партнера, потенциальную добычу, избегать хищников и помогают регулировать внутренние часы, различая день и ночь. Глаза также являются хрупкими структурами, которые обычно плохо сохраняются в ископаемых ракообразных.
Одной из таких редких находок является Callichimaera perplexa — окаменелость краба возрастом 95 миллионов лет, обнаруженная старшим автором Хавьером Лукэ, постдокторантом факультета организменной и эволюционной биологии Гарварда, и полностью описанная в 2019 году в журнале Sciences Avances. Ископаемое, найденное в меловом слое породы в Андах Колумбии, имело редкую сохранность как внешних элементов глаз, так и внутренней оптической нервной ткани. В новом исследовании Лукэ и исследователи из Йеля описывают необычно крупные оптические особенности Callichimaera, которые указывают на то, что это был высоковизуальный плавающий хищник.
Глаза Callichimaera — одна из его самых необычных и поразительных особенностей из-за их огромных размеров. У современных крабов обычно крошечные фасеточные глаза, расположенные на конце длинного стебелька и защищенные орбитой. Однако у Callichimaera большие фасеточные глаза без защитных глазниц. Исследователи сначала предположили, что Callichimaera — это краб на последней личиночной стадии, называемой мегалопа, для которой характерны большие глаза. Однако это краткий момент в развитии краба. По мере взросления тело краба перерастает глаза.
Чтобы проверить это, Лукэ и первый автор Келси Дженкинс, докторант Йельского университета, проанализировали более 1000 образцов современных и вымерших крабов, представляющих 15 видов из разных ветвей эволюционного древа крабов. Образцы включали крабов на разных стадиях развития и охватывали различные среды обитания, экологии, образ жизни и батиметрические диапазоны. Они измерили размеры глаз и тел крабов от младенческой до взрослой стадии и обнаружили, что, в отличие от других видов, Callichimaera сохранял свои большие глаза на протяжении всего развития. Фактически, глаза Callichimaera росли быстрее всех и могли достигать до 16% от всего тела — примерно размером с монету в 25 центов. Для сравнения: представьте человека с глазами размером с футбольный мяч.
«Наличие таких больших и незащищенных глаз подразумевает, что они были постоянно открыты. Кроме того, содержание таких больших глаз требует огромных затрат энергии и ресурсов. Таким образом, это животное, должно быть, в значительной степени полагалось на зрение», — сказал Лукэ.
«Если у кого-то есть такие большие глаза, он определенно обладает очень острым зрением. Это резко контрастирует с крабами, у которых крошечные рудиментарные глаза, составляющие лишь 1–3% от размера тела животного», — сказала Дженкинс.
Дальнейший анализ показал, что Callichimaera обладал высокой остротой зрения, сравнимой со стрекозами — одними из главных хищников мира насекомых — и раком-богомолом. Замечательная сохранность внутренних мягких тканей в глазах Callichimaera, таких как зрительные доли (нервные ткани), показывает, что они были больше похожи на глаза пчел и других большеглазых насекомых, чем на стебельчатые глаза крабов. Животное также было более приспособлено к хорошо освещенным условиям. Вся доступная анатомическая информация указывала на то, что Callichimaera был хищником.
«Несмотря на то, что это самый милый и маленький краб, большие глаза Callichimaera и общая форма его тела с необычно крупными веслообразными ногами указывают на то, что он, возможно, был свирепым плавающим хищником, а не донным ползателем, как большинство крабов», — сказал Лукэ.
«У крабов, чьи глаза растут очень быстро, зрение играет более важную роль — вероятно, они очень хорошие хищники, использующие глаза при охоте, — тогда как медленнорастущие глаза, как правило, встречаются у крабов-падальщиков, которые меньше полагаются на зрение», — сказал соавтор профессор Дерек Э. Г. Бриггс из Йеля.
Непрекращающиеся удивительные открытия, связанные с Callichimaera, соответствуют переводу его названия — «запутанная прекрасная химера». «Я называю его своим прекрасным кошмаром, потому что мне потребовалось более десяти лет посещения музеев по всему миру и анализа тысяч окаменелостей и живых крабов, чтобы понять, насколько уникальным было это животное. Оно настолько озадачивающее, настолько отличное от всего остального, что его можно считать утконосом мира крабов», — сказал Лукэ. «Исключительная сохранность организмов с мягкими или слабо минерализованными тканями, такими как глаза, позволяет нам по-новому взглянуть на историю и эволюцию жизни в глубоком времени. Чтобы понять наше настоящее, мы должны смотреть в наше прошлое, а для этого данные находятся в геологических слоях».
Исследование доступно онлайн в журнале iScience. В печатном виде оно будет доступно 21 января.