Доисторическое «социальное дистанцирование»: брахиоподы возрастом 436 миллионов лет использовали щетинки, чтобы избежать скопления соседей

от

Понимание того, как древние виды располагались в пространстве, является ключевой загадкой палеоэкологии, но прямые доказательства того, как доисторические организмы использовали свои структуры тела для регулирования расстояния между собой, долгое время ускользали от учёных. Теперь исследователи в Китае обнаружили первые прямые доказательства: примерно 436 миллионов лет назад брахиоподы из раннего силурийского периода использовали крошечные щетинкообразные структуры, называемые setae, чтобы поддерживать упорядоченное «шахматные» расположение — это обеспечивало им достаточно места для процветания на древнем морском дне.

Находки опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences

Исследователи под руководством профессора Хуан Бинга и профессора Ронг Цзяю из Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук изучили окаменелые останки вида Nucleospira calypta, брахиоподы, сохранившиеся в породах провинций Гуйчжоу, Тунцзы и Жэньхуай.

Брахиоподы — морские существа с раковинами, когда-то доминировавшие в палеозойских океанах

Брахиоподы оставили после себя исключительно хорошо сохранившиеся окаменелости, на которых запечатлены не только их раковины, но и тонкие щетинки. Эти тонкие, гибкие структуры, расположенные по краю мантии брахиоподы, редко встречаются в ископаемом виде — особенно в посткембрийских породах — из-за их крошечного размера (около 20 микрометров в диаметре, тоньше человеческого волоса).

Чтобы выяснить, как щетинки сохранились примерно 436 миллионов лет, команда использовала передовые инструменты визуализации: сканирующую электронную микроскопию (SEM), рентгеновскую флуоресценцию (XRF) и микро-КТ. Они обнаружили, что щетинки были сохранены благодаря уникальному процессу: сначала они быстро минерализовались пиритом в бескислородных водах, затем покрылись кальцитом, когда условия океана стали менее кислыми. Эта двойная защита защитила их как от раздавливания, так и от разложения, даже когда пирит позже превратился в оксиды железа.

Брахиоподы не были разбросаны случайным образом

С помощью инструментов пространственного анализа — включая картирование ближайших соседей и полигоны Тиссона — команда обнаружила, что брахиоподы не были разбросаны случайным образом. Вместо этого они образовали неслучайный, похожий на шахматную доску узор, что свидетельствует об активном регулировании расстояния между особями.

Исследователи обнаружили чёткую математическую зависимость: среднее расстояние между брахиоподами было в 1,5–2 раза больше длины их щетинок. Как же существа, выглядящие неподвижно, достигли этого? В отличие от некоторых брахиопод, Nucleospira calypta не имела стебля (или ножки) и имела гладкую дискообразную раковину — черты, которые, вероятно, позволяли им медленно скользить, миллиметр за миллиметром, подталкиваемые слабыми течениями или крошечными движениями своего тела.

Когда две особи оказывались слишком близко, их вытянутые щетинки соприкасались, что со временем приводило к постепенной корректировке. В результате получалось стабильное расположение, которое минимизировало конкуренцию — критически важное для фильтраторов, которым нужно пространство для добычи пищи.

«Это первый раз, когда мы напрямую связали конкретную анатомическую особенность — эти крошечные щетинки — со статистически значимым пространственным узором в окаменелостях», — отметили исследователи. Это исследование предлагает редкие доказательства того, что древние сообщества формировались не только под воздействием случайности или сил окружающей среды, но и под влиянием биологических взаимодействий — организмы использовали своё тело, чтобы прокладывать себе пространство.

Предоставлено:
Китайская академия наук

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте

Оставьте комментарий