Палеонтология

Трилобиты — своеобразные членистоногие, которые жили повсеместно в морях палеозойской эры, а затем полностью вымерли. Некоторые из них (представители групп харпетиды и тринуклеиды) имели уникальную общую черту, — плоский широкий вырост на головном отделе. Его назначение неясно: возможно, с помощью своей лопасти трилобиты питались или копались в грунте. Авторы нового исследования показали, что обе группы приобрели «украшение» независимо и при этом прошли через очень похожие эволюционные изменения.

В минувшие эры истории Земли на ней процветали совсем другие живые существа. Например, трилобиты — обширная и разнообразная группа членистоногих, не похожая на современные (пауков, насекомых и ракообразных). В свое время они были очень многочисленны: по окаменелостям описали около 22 тысяч видов трилобитов, распределенных по систематическим группам различного ранга.

Каких только трилобитов не видел палеозойский океан: от очень мелких до гигантов длиной 70 сантиметров, от копавшихся в осадке на дне до свободно плавающих и хищничающих. Одни трилобиты имели огромные фасеточные глаза, другие — внушительные трезубцы на голове, а некоторые — плоские выросты, которые придают им сходство с тапком или серпом. Согласно англоязычной литературе, они напоминают арфу — отсюда название животных harpiform. Такой облик имели две группы древних членистоногих: харпетиды и тринуклеиды, с эволюцией которых разобралась новая статья в Journal of Paleontology.

Представители порядка Harpetida и суперсемейства Trinucleioidea появились в геологической летописи в конце кембрийского периода и имели множество общих черт. Помимо «серпа» их объединяют небольшие или средние размеры, головной отдел (цефалон) сводчатой формы, приподнятый грудной отдел (торакс) и маленькие глаза. Неудивительно, что палеонтологи долго считали две ветви родословной трилобитов родственными, исходящими из общего «корня» (который в этом случае исходно имел похожий облик).

Выяснить эволюционные связи двух групп трилобитов довольно сложно. Они не имеют современных родственников, у которых можно позаимствовать ДНК для анализа. Более того, их «серп» — адаптация, которая не характерна ни для каких современных животных и все еще непонятно, зачем он был нужен трилобитам. Вероятно, широкий придаток был чем-то вроде снегоступа, который помогал животному не вязнуть в зыбком дне, или сита для процеживания пищевых частиц. Он также мог содержать чувствительные рецепторы, работать как плуг или лопата, а также укреплять и облегчать экзоскелет трилобита.

Описав ключевые характеристики «серпов» различных трилобитов, авторы смогли реконструировать процесс их эволюции и найти им место на филогенетическом древе. Они рассмотрели 21 род из 29 известных Harpetida и 56 из 132 Trinucleioidea (включая ряд переходных форм и личиночных стадий), а также трилобитов из других таксонов. Оказалось, что две группы животных не имели общего предка, а прародители каждой исходно не обладали характерным придатком. Выходит, обе приобрели похожую форму независимо друг от друга и пройдя ряд похожих изменений морфологии, — это яркий пример параллельной эволюции. Скорее всего, те и другие стали «серпатыми» из-за схожих образа жизни и занимаемых экологических ниш.