Обнаружен «дюнный» монстр возрастом 500 млн. лет — неизвестный науке древний морской червь

Исследователи из Канзасского университета обнаружили ранее неизвестный вид древних морских червей, названный Shaihuludia shurikeni. Другая окаменелость, найденная в том же месте, была переклассифицирована в вид Burgessochaeta, который, как считалось, существовал только в Канаде, что подчеркивает разнообразие морской экосистемы среднего кембрия.

В результате раскопок палеонтолога Канзасского университета, работающего в сокровищнице окаменелостей «Spence Shale Lagerstätte», был обнаружен древний морской червь, который до сих пор не был известен науке.

Рианнон ЛаВайн (Rhiannon LaVine), научный сотрудник Института биоразнообразия и Музея естественной истории KU, в момент обнаружения окаменелости находилась в составе группы, разбивавшей лагерь и проводившей полевые работы в районе High Creek в сланцевом массиве Spence Shale. Это геологическая формация, расположенная на севере штата Юта и юге штата Айдахо. С 1900-х годов этот район славится обилием около 90 видов кембрийских трилобитов и мягкотелых окаменелостей.

Результаты исследований были недавно опубликованы в рецензируемом журнале Historical Biology.

Карта SEM-EDS показывает концентрацию Fe, Mn и Si в структурах, напоминающих лезвия, что подтверждает гипотезу о том, что образец является ископаемым, а не набором минеральных новообразований. Credit: Rhiannon LaVine, University of Kansas

Открытие

«В один из последних раз, когда мы были там, я вскрыла один из этих кусков породы и сразу же поняла, что это что-то нетипичное», — сказала ЛаВайн. «Первое, что мы увидели, — это радиальные лезвия, похожие на звезды или цветы. Я сразу же показал его (ведущему автору) Джулиану Киммигу. Он был озадачен. Он сказал: «Я никогда не видел ничего подобного». Мы были вместе с Полом Джемисоном, местным жителем, который работает на этом участке уже много лет — и если там есть что-то, что кто-то видел, то он это видел. Но он этого не видел».

Доставив ископаемый образец в Институт биоразнообразия KU, где сегодня он является частью палеонтологической коллекции Permeant, ЛаВайн проконсультировалась с коллегами по поводу загадочного ископаемого.

Рианнон ЛаВайн собирает окаменелости на одном из обнажений сланца Спенс в северной части штата Юта. Credit: Rhiannon LaVine, University of Kansas

Научное расследование

Я показывал его всем и спрашивал: «Как вы думаете, что это такое?», — сказал ЛаВайн. «Ни у кого не было идеи. Мы подумали, что это может быть виваксия, очень необычное животное примерно того времени — но у нас не так много его представителей из района Спенса. Или, может быть, это чешуйчатый червь, но настоящих чешуйчатых червей того времени не известно. Может быть, это ювенильная медуза, но у нее такие лезвия и такие прямые линии, что это было бы странно. В общем, я не смог дать однозначного ответа».

Далее ЛаВайн совместно с коллегами из Университета Миссури провел сканирующую электронную микроскопию и энергодисперсионную рентгеновскую спектрометрию ископаемого.

«Мы хотели убедиться в том, что это биологическое явление, поскольку, судя по внешнему виду, это мог быть просто странный минеральный нарост», — говорит исследователь из Университета Миссури. «Поэтому, в первую очередь, мы принесли его им. Его длина составляет около 7 или 8 см, что, возможно, немного меньше длины смартфона. Для ископаемого такого рода это очень много. Мы провели сканирование, чтобы исключить, что это не просто минеральный нарост, и нам удалось это сделать».

Окончательная классификация и присвоение названия

В итоге ЛаВайн и ее соавторы классифицировали ископаемое как ранее неизвестный вид аннелид — разнообразного филума, включающего около 21 000 видов «сегментированных червей», обитающих в наземных, пресноводных и морских средах по всему миру.

Будучи первооткрывателем нового ископаемого червя и соавтором статьи с его описанием, ЛаВайн присвоил этому виду научное название Shaihuludia shurikeni. Шай-Хулуд — это местное название червей, обитающих на планете Арракис в романе Фрэнка Герберта «Дюна», а «сюрикен» — японское слово, обозначающее метательную звезду и отражающее форму лопастных хает (хаеты — это жесткие щетинки, характерные для многих аннелид).

«Я и раньше участвовал в описании видов, но это первый вид, которому я дал имя», — сказал ЛаВин. «На самом деле, мне удалось назвать его род, так что я могу поставить это перо в свою копилку. Это было первое, что пришло мне в голову, потому что я большой ботаник, и в то время я был в восторге от фильма «Дюна»».

Как и фантастический тезка червя, Shaihuludia shurikeni — это большая удача: Описать новый вид кембрийских аннелид удается не каждый день.

«Аннелиды очень редко встречаются в кембрии Северной Америки, и до сих пор нам был известен только один экземпляр из сланца Спенс», — говорит ведущий автор работы Джулиен Киммиг, палеонтолог из Государственного музея естественной истории в Карлсруэ (Германия). «Новая аннелида Shaihuludia shurikeni особенно интересна, так как она имела очень впечатляющие хаеты, что делает ее уникальной среди кембрийских аннелид. Особый интерес представляет и способ сохранения окаменелости: большая часть мягких тканей сохранилась в виде «сгустка» оксида железа, что позволяет предположить, что животное умерло и некоторое время разлагалось, прежде чем окаменеть. Однако с помощью аналитических методов, использованных в работе, мы показали, что даже при ограниченной сохранности можно идентифицировать окаменелости».

Другие открытия

В процессе работы команда повторно изучила окаменевшую аннелиду, ранее найденную в сланцах Спенс, и переклассифицировала ее в Burgessochaeta — это стало неожиданностью, поскольку до этого Burgessochaeta находили только в другом известном месторождении окаменелостей в Британской Колумбии (Канада).

«Burgessochaeta действительно известна только из сланцев Берджесс», — сказал ЛаВин. Аналогичный червь был найден в сланце Спенс несколько десятилетий назад и был назван Canadia, что является своего рода родом-корзиной для многих аннелид, обитающих в подобных отложениях».

«Долгое время никто не занимался этим вопросом, но когда мы получили этот экземпляр, то стали внимательнее присматриваться к другим найденным там аннелидам. Возможно, это была другая ее разновидность или она каким-то образом связана с ней», — сказал ЛаВин. «Мы определили, что другая аннелида из сланца Спенс на самом деле ближе к Burgessochaeta — это первый случай, когда она была описана за пределами сланца Берджес».

Оба вида червей обитали в морской экосистеме, где господствовали беспозвоночные организмы, такие как трилобиты, брахиоподы, моллюски и ранние формы членистоногих. Средний кембрий отличается высоким биоразнообразием морской фауны.

Глубинное время и эволюция

«Это открытие заставляет нас задуматься о глубоком времени», — сказал Лавайн. «Когда мы смотрим на улицу, мы видим всех известных нам животных. Теперь мы можем пройти мимо утки, пойти на пляж и увидеть морскую звезду и всех тех животных, которые обитают в океане. Мы как бы знаем, чего ожидать. Но затем мы можем дать волю своему воображению и представить, что происходило миллион лет назад или, как в данном случае, более 500 миллионов лет назад. Как выглядел океан тогда? Вы увидите много похожих игроков, но они немного чужие, потому что произошла эволюция».

«Очень здорово думать о нашей планете как об исторической летописи и обо всех различных условиях, которые возникали в течение миллиардов лет, и все это на той же самой земле, на которой мы стоим. У нас под ногами были чужие миры».

Справка: «Annelids from the Cambrian (Wuliuan Stage, Miaolingian) Spence Shale Lagerstätte of northern Utah, USA» Julien Kimmig, Rhiannon J. LaVine, James D. Schiffbauer, Sven O. Egenhoff, Kevin L. Shelton and Wade W. Leibach, 8 April 2023, Historical Biology . DOI: 10.1080/08912963.2023.2196685

Соавторами ЛаВина и Киммига были Джеймс Шиффбауэр, Свен Эгенхофф, Кевин Шелтон и Уэйд Лейбах.