На протяжении более 270 млн лет трилобиты — группа морских членистоногих палеозойской эры — были одними из самых успешных существ на Земле: известно свыше 22 тысяч их видов. Долгое время оставался открытым вопрос о том, как они дышали.
Исследование ученых из Гарвардского университета, опубликованное в Biology Letters, предоставило убедительные доказательства того, что перьеобразные структуры на конечностях трилобитов функционировали как жабры. Ученые применили методы 3D‑моделирования в программах Shapr3D и Ansys, чтобы сопоставить данные об ископаемых с информацией о современной морской жизни.
Трилобиты имели двуветвистые конечности: внутренняя ветвь (эндоподит) служила для передвижения и питания, а внешняя (экзоподит) несла тонкие нити‑ламеллы. Команда создала 3D‑модели экзоподитов видов Olenoides serratus (длина 67,8 мм, площадь поверхности пластинок 16 589 мм²) и Triarthrus eatoni (36,3 мм, 2 159 мм²), а затем расширила анализ на девять других видов от кембрийского до силурийского периодов.
Выяснилось, что площадь поверхности пластинок растет экспоненциально с размером тела как у современных водных животных. У крупных трилобитов, например, Redlichia rex, нити достигали 11,02 мм в длину. Соотношение площади поверхности к биомассе у трилобитов (174,62−759,48 мм²/г) близко к показателям современных ракообразных, например, креветок‑талассинид (256−1 043 мм²/г). Это подтверждает, что экзоподиты действительно работали как жабры и позволяли эффективно извлекать кислород из воды.
Результаты помогают объяснить образ жизни трилобитов и эволюцию дыхания у членистоногих: например, Triarthrus eatoni увеличил площадь пластин в условиях низкого содержания кислорода, а у Redlichia rex она была относительно меньше, что может указывать на иные метаболические потребности или дополнительные способы дыхания.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые нашли уникальное соединение в окаменелостях возрастом 500 млн лет.
