Эта находка переворачивает наше представление об окаменелостях: очередная загадка эволюции

Более ста лет таинственное кембрийское членистоногое под названием Helmetia expansa оставалось малоизученным. Его впервые обнаружил в 1918 году палеонтолог Чарльз Дулиттл Уолкотт, ошибочно причислив находку к ракообразным.

Несмотря на то, что этот древний организм часто упоминался в научной литературе, его официальное описание долгое время отсутствовало, а изображён был только один экземпляр.

Ситуация кардинально изменилась благодаря исследованию, опубликованному в Journal of Systematic Palaeontology, где команда учёных из Гарвардского университета под руководством Сары Лоссо, специалиста по эволюционной биологии, представила полное научное описание Helmetia expansa. В своей работе исследователи пересмотрели анатомические особенности, поведение и эволюционные связи этого существа.

Как выяснилось, Helmetia принадлежит к редкой группе вымерших членистоногих — концилитерганам. Эти организмы считались родственниками трилобитов, но в отличие от них не имели твёрдого, минерализованного панциря. По этой причине их окаменелости сохранились лишь в исключительных условиях, например, в знаменитых сланцах Бёрджесс в Канаде, возраст которых составляет около 508 миллионов лет. Именно там были зафиксированы даже такие редкие для окаменелостей детали, как ноги, жабры и внутренние органы.

Несмотря на то что за прошедшие годы было собрано больше образцов, до недавнего времени никто не анализировал их достаточно подробно, чтобы дать полноценную классификацию или проследить эволюционные связи концилитерганов. Сара Лоссо подчёркивала, что лишь всестороннее изучение большого количества экземпляров позволяет понять диапазон форм и степень их сохранности.

В рамках нового исследования команда рассмотрела 36 образцов, хранящихся в коллекциях Смитсоновского института и Королевского музея Онтарио. Для анализа использовали современные методы съёмки с поляризацией, что помогло различить мельчайшие детали строения. Также сравнение проводилось с родственными видами из биоты Чэнцзян в Китае и с древними формами из Гренландии.

Helmetia обладала внушительным, листообразным экзоскелетом. В некоторых образцах удалось рассмотреть элементы зрения — сложные и медиальные глаза, а также органы пищеварения и конечности. Изначально, по данным старых исследований, считалось, что у этого существа не было ног, и оно передвигалось исключительно плавая. Однако новые находки показали наличие как жабр, так и ходильных ног, что говорит о способности Helmetia перемещаться по дну, как это делали трилобиты.

Особый интерес вызвали два экземпляра, зафиксированные в процессе линьки — это первый случай, когда подобное поведение удалось наблюдать у представителей концилитерганов.

Как пояснила Лоссо, экзоскелет у членистоногих сбрасывается по мере роста, однако поймать животное в момент линьки крайне сложно. В случае с Helmetia удалось увидеть, что новый панцирь смещается вперёд, из чего следует, что организм покидал старую оболочку через переднюю часть тела — по аналогии с мечехвостами, а не крабами, у которых линька происходит через заднюю часть.

Кроме того, исследователи отметили разнообразие размеров взрослых особей. Самый маленький из найденных экземпляров имел длину 92 мм, а самый крупный превышал 180 мм. Это позволило лучше понять, как росли эти существа и какого размера могли достигать.

На основе обновлённого анализа морфологии Helmetia expansa удалось выделить две основные эволюционные ветви внутри группы шлеметий: Helmediidae, к которой относится Helmetia, с чёткими границами между сегментами и боковыми шипами, и Tegopeltidae — слиянием сегментов и отсутствием шипов. Также команда отнесла известный с 2013 года гренландский вид Arthroaspis bergstroemi к группе концилитерганов.

По словам Сары Лоссо, результаты исследования дают гораздо более полное представление о том, как выглядела Helmetia, как она жила и как связаны между собой представители этой древней группы. Это, в свою очередь, важно для дальнейших исследований ранних членистоногих и понимания их эволюционного пути.

Уточнения

Фосси́лии — ископаемые остатки (останки) организмов или следы их жизнедеятельности, относящиеся к прежним геологическим эпохам.