Трилобіти – своєрідні членистоногі, які жили повсюдно в морях палеозойської ери, а потім повністю вимерли. Деякі з них (представники груп харпетиди та тринуклеїди) мали унікальну спільну рису — плоский широкий виріст на головному відділі. Його призначення неясно: можливо, за допомогою своєї лопаті трилобіти харчувалися чи копалися у ґрунті. Автори нового дослідження показали, що обидві групи набули «прикраси» незалежно і при цьому пройшли через дуже схожі еволюційні зміни.
У минулі епохи історії Землі у ньому процвітали зовсім інші живі істоти. Наприклад, трилобіти – велика і різноманітна група членистоногих, не схожа на сучасні (павук, комах та ракоподібних). Свого часу вони були дуже численними: за скам’янілістю описали близько 22 тисяч видів трилобітів, розподілених по систематичних групах різного рангу.
Яких тільки трилобітів не бачив палеозойський океан: від дуже дрібних до гігантів завдовжки 70 сантиметрів, від тих, що копалися в осаді на дні, до вільно плаваючих і хижачих. Одні трилобіти мали величезні фасеткові очі, інші — великі тризубці на голові, а деякі — плоскі вирости, які надають їм подібності до тапочка чи серпа. Згідно з англомовною літературою, вони нагадують арфу – звідси назва тварин harpiform. Такий вигляд мали дві групи стародавніх членистоногих: харпетиди та тринуклеїди, з еволюцією яких розібралася нова стаття в Journal of Paleontology.
Представники порядку Harpetida та суперродини Trinucleioidea з’явилися в геологічному літописі наприкінці кембрійського періоду і мали безліч спільних рис. Крім «серпу» їх поєднують невеликі або середні розміри, головний відділ (цефалон) склепінчастої форми, піднятий грудний відділ (торакс) та маленькі очі. Не дивно, що палеонтологи довго вважали дві гілки родоводу трилобітів спорідненими, що виходять із загального «кореня» (який у цьому випадку мав схожий вигляд).
З’ясувати еволюційні зв’язки двох груп трилобітів досить складно. Вони не мають сучасних родичів, які можуть запозичити ДНК для аналізу. Щобільше, їхній «серп» — адаптація, яка не характерна для жодних сучасних тварин і все ще незрозуміло, навіщо він був потрібний трилобітам. Ймовірно, широкий придаток був чимось на зразок снігоступа, який допомагав тварині не в’язнути в хисткому дні, або сита для проціджування харчових частинок. Він також міг містити чутливі рецептори, працювати як плуг або лопата, а також зміцнювати та полегшувати екзоскелет трилобіту.
Описавши ключові характеристики «серпів» різних трилобітів, автори змогли реконструювати процес їхньої еволюції та знайти їм місце на філогенетичному дереві. Вони розглянули 21 рід з 29 відомих Harpetida і 56 з 132 Trinucleioidea (включаючи ряд перехідних форм та личинкових стадій), а також трилобітів з інших таксонів. Виявилося, що дві групи тварин не мали спільного предка, а прабатьки кожної вихідно не мали характерного придатка. Виходить, обидві набули схожої форми незалежно одна від одної і пройшовши низку схожих змін морфології — це яскравий приклад паралельної еволюції. Швидше за все, ті й інші стали «серпатими» через схожі способи життя та займані екологічні ніші.