Исследователи из Королевского музея Онтарио и Университета Торонто описали исключительно хорошо сохранившийся новый ископаемый вид щетинистого червя под названием Kootenayscolex barbarensis. Новый вид, обнаруженный на участке окаменелостей Мраморного каньона возрастом 508 миллионов лет в сланцах Берджесс в национальном парке Кутеней, Британская Колумбия, помогает переписать наше понимание происхождения головы у кольчатых червей, очень разнообразной группы животных, в которую входят современные пиявки и дождевые черви. Это исследование было опубликовано сегодня в журнале Current Biology в статье «Новый многощетинковый сланец Берджесса и новый взгляд на происхождение головы кольчатых червей».
«Кольчатые черви - чрезвычайно разнообразная группа животных как по своей анатомии, так и по образу жизни», - сказал Карма Нанглу, кандидат наук Университета Торонто и исследователь Королевского музея Онтарио, а также ведущий автор исследования. «Хотя это разнообразие делает их экологически важными и эволюционно интересной группой для изучения, оно также затрудняет сбор воедино того, как могли выглядеть предки кольчатых червей».
Кольчатые черви встречаются почти во всех морских средах от гидротермальных жерл до коралловых рифов и в открытом океане, а также включают в себя более эволюционно производные виды, живущие сегодня на суше. Несмотря на то, что они довольно многочисленны в современной среде, их ранняя эволюционная история, в частности происхождение их голов, осложняется относительно плохой летописью окаменелостей, при этом несколько видов описаны по хорошо сохранившимся окаменелостям тела вблизи эволюционного происхождения группы.
Соавтор д-р Жан-Бернар Карон, старший куратор палеонтологии беспозвоночных в Королевском музее Онтарио, доцент кафедры экологии и эволюционной биологии и наук о Земле в Университете штата Техас и научный руководитель Нанглу.: «Хотя отдельные фрагменты челюстей кольчатых червей и некоторые трубки кольчатых червей хорошо известны в летописи окаменелостей, сохранение их мягких тканей чрезвычайно редко. Burgess Shale в Британской Колумбии, чтобы найти хорошо сохранившиеся окаменелости тела. Даже тогда они довольно редки, и многие из описанных в настоящее время видов все еще плохо изучены."
Одной ключевой особенностью нового сланцевого червя Берджесс Kootenayscolex barbarensis является наличие на голове щетинок размером с волос, называемых щетинками, что побудило Нанглу и Карона выдвинуть новую гипотезу относительно ранней эволюции головы у кольчатых червей. «Как и другие щетинистые черви, Kootenayscolex обладает парными пучками щетинок размером с волос, разбросанными по телу; это фактически один из диагностических признаков этой группы животных», - добавил Нанглу.«Однако, в отличие от любых живых форм, эти щетинки также частично покрывали голову, в частности, вокруг рта. Этот новый ископаемый вид, по-видимому, предполагает, что голова кольчатых червей произошла от задних сегментов тела, которые имели парные пучки щетинок, гипотеза, поддерживаемая биология развития многих современных видов кольчатых червей».
Кембрийский период (541-485 миллионов лет назад) представляет собой первое время, когда большинство групп животных появляются в летописи окаменелостей, однако многие виды часто обладали морфологией, которая очень отличалась от их современных родственников. «Сочетание новых открытий окаменелостей, таких как Kootenayscolex, с более глубоким пониманием процессов развития представляет собой мощный инструмент для изучения этих уникальных морфологий и, в конечном итоге, происхождения современного разнообразия животных», - добавил доктор Карон..
Описание Kootenayscolex является одним из многих новых открытий на сланцевом участке Берджесс под названием Мраморный каньон (Национальный парк Кутеней), которые меняют наше представление об эволюции широкого спектра групп животных. Доктор Карон возглавил исследовательскую группу ROM, которая открыла это новое место в 2012 году в 40 км к юго-востоку от первоначального участка сланцев Берджесс (национальный парк Йохо) в канадских Скалистых горах. Этот новый щетинистый червь является не только самым распространенным видом кольчатых червей во всей летописи окаменелостей, где было обнаружено более 500 экземпляров, но и наиболее хорошо сохранившимся до сих пор. «Некоторые экземпляры сохранили остатки внутренних тканей, включая, возможно, нервные ткани, и это первый раз, когда мы видим свидетельства таких тонких особенностей у ископаемых кольчатых червей. Эта исключительная сохранность открывает новую главу в изучении этих древних червей», - добавил Карон.
«508 миллионов лет назад Мраморный каньон был бы кишеть кольчатыми червями», - сказал Нанглу. «Тонкие анатомические детали, сохранившиеся в Kootenayscolex, позволяют нам сделать вывод не только о его эволюционном положении, но и об образе жизни. Отложения, сохранившиеся в их кишечнике, позволяют предположить, что, как и их родственники в современных экосистемах, эти черви играли важную роль в пищевой цепи. путем переработки органического материала из отложений обратно другим животным, которые на них охотились."
Новое название вида кольчатых червей, barbarensis, было выбрано в честь Барбары Полк Мильштейн, волонтера Королевского музея Онтарио и давнего сторонника исследований сланцев Берджесс. Kootenayscolex barbarensis воплощен в жизнь визуальным художником ROM и научным иллюстратором Даниэль Дюфо.