Головоногие моллюски — осьминоги, кальмары, каракатицы, наутилусы и вымершие аммониты — одна из самых успешных групп беспозвоночных. Их ключевое эволюционное новшество — сифункул: тонкая трубка, проходящая через внутренние камеры раковины. С ее помощью моллюск может заполнять камеры водой или газом, регулируя плавучесть — всплывать или погружаться на нужную глубину. Считается, что именно сифункул отличает головоногих от других моллюсков.
Но как и когда он появился? До сих пор древнейший общепризнанный головоногий с сифункулом — Plectronoceras cambria — датировался поздним кембрием, около 490 миллионов лет назад. Однако молекулярные часы (расчеты на основе ДНК) предсказывали, что головоногие должны были возникнуть гораздо раньше — еще в раннем кембрии, во время кембрийского взрыва. Разрыв в 30 миллионов лет между молекулярными и палеонтологическими данными требовал объяснения.
Теперь он, кажется, найден. Международная группа исследователей под руководством профессора Го Цзюньфэна из Университета Чанъань и доктора Пань Бина из Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук описала новый вид из формации Шуйцзинтуо в Южном Китае. Возраст находки — около 520 млн лет. Она получила название Eoceras shaanxiense.
Экземпляры размером всего в несколько миллиметров были изучены с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и микрокомпьютерной томографии (микро-КТ). Ученые восстановили внешнюю морфологию и внутреннюю анатомию. Раковина — ортоконическая (прямая, коническая), косая устьевая кайма, множество перегородок (септ). И главное — вентральная сегментированная трубка, которая соединяет септы через крошечные каналы. После детального сравнения с сифункулами других головоногих исследователи пришли к выводу: это действительно сифункул. Это делает Eoceras древнейшим известным головоногим с сифункулом.
Авторы предполагают, что Eoceras представляет собой промежуточную эволюционную стадию между ранними формами с камерными раковинами и более поздними видами с развитыми системами плавучести. Они наметили общий путь эволюции головоногих: происхождение от предков с прямой конической раковиной и множеством перегородок, развитие герметичного сегментированного сифункула внутри раковины и появление настоящего сифункула с септальными шейками и соединительными кольцами (как у более поздних форм).
Из-за примитивной и простой системы регуляции плавучести Eoceras, скорее всего, вел бентосный (донный) образ жизни. Его мягкая анатомия не сохранилась, поэтому для полной картины эволюции головоногих потребуются новые находки из кембрийских отложений.
Исследование опубликовано в научном журнале Nature.
Ранее Наука Mail рассказывала о находке эволюционного ключа к происхождению динозавров.