Новый звёздообразный ископаемый организм показывает эволюцию в действии

Исследователи из Кембриджского университета обнаружили окаменелость древнейшего животного, похожего на морскую звезду, что проливает свет на происхождение этих проворных существ. Прототип морской звезды, имеющий общие черты как с морскими лилиями, так и с современными морскими звёздами, является недостающим звеном для учёных, пытающихся восстановить её раннюю эволюционную историю.

Исключительно хорошо сохранившаяся окаменелость, названная Cantabrigiaster fezouataensis, была обнаружена в горном массиве Анти-Атлас в Марокко. Её сложное строение — с перистыми лучами, напоминающими кружево, — было застыло во времени примерно на 480 миллионов лет.

Новый вид необычен, поскольку ему не хватает многих ключевых черт его современных родственников: в нём отсутствует около 60% плана строения тела современной морской звезды. Вместо этого черты окаменелости представляют собой гибрид между морской звездой и морской лилией (криноидом) — не растением, а фильтратором с волнистыми «руками», прикрепляющимся ко дну с помощью цилиндрического «стебля».

Открытие, о котором сообщается в Biology Letters, фиксирует ранние эволюционные шаги животного в период внезапного расширения жизни на Земле, известный как Ордовикское событие биоразнообразия. Эта находка также означает, что учёные теперь могут использовать её как шаблон, чтобы понять, как животное эволюционировало от этой более простой формы к сложности своих современных собратьев.

«Найти это недостающее звено к их предкам невероятно захватывающе. Если бы вы вернулись в прошлое и опустили голову под воду в ордовике, то не узнали бы ни одного из морских организмов — кроме морских звёзд, они одни из первых современных животных», — сказал ведущий автор доктор Аарон Хантер.

Современные морские звёзды и офиуры относятся к семейству иглокожих (Echinodermata). Криноиды, а также другие необычные существа, такие как морские ежи и голотурии, также являются иглокожими.

Происхождение морских звёзд десятилетиями ускользало от учёных. Но новый вид сохранился настолько хорошо, что его тело наконец можно детально изучить и понять его эволюцию. «Уровень детализации окаменелости поразителен — её структура настолько сложна, что нам потребовалось время, чтобы распутать её значение», — отметил Хантер.

Именно работа Хантера как с современными, так и с ископаемыми иглокожими помогла ему заметить гибридные черты. Фезоуата в Марокко — своего рода Святой Грааль для палеонтологов: новая окаменелость — лишь одно из многих удивительно хорошо сохранившихся мягкотелых животных, обнаруженных на этом месте.

Хантер и соавтор доктор Хавьер Ортега-Эрнандес назвали вид Cantabrigiaster в честь долгой истории исследований иглокожих в их университетах (Кембридж и Гарвард).

Учёные изучили новый вид вместе с каталогом сотен звёздообразных животных. Они проиндексировали все их структуры и особенности тела, создав дорожную карту скелета иглокожих, которую можно использовать, чтобы оценить, как Cantabrigiaster связан с другими членами семейства.

Новый анализ, использующий экстра-аксиальную теорию — биологическую модель, обычно применяемую только к живым видам, — позволил исследователям выявить сходства и различия в плане строения тела современных иглокожих и понять, как каждый член семейства связан со своими кембрийскими предками.

Они обнаружили, что у Cantabrigiaster присутствовала только ключевая, или аксиальная, часть тела — пищевая борозда, которая направляет пищу вдоль каждого луча. Всё, что находится за её пределами — экстра-аксиальные части тела, — было добавлено позже.

Авторы планируют расширить свою работу в поисках ранних иглокожих. «Один из вопросов, на который мы надеемся ответить в будущем, — почему у морских звёзд развилось пять лучей», — сказал Хантер. «Кажется, это стабильная форма для них, но мы пока не знаем, почему. Нам всё ещё нужно искать окаменелость, которая даст нам эту конкретную связь, но, возвращаясь к ранним предкам, таким как Cantabrigiaster, мы приближаемся к ответу».