Знахідка скам’янілостей у Марокко розкриває походження павуків і скорпіонів

Аспірант університету Лозанни в Швейцарії за підтримки дослідника CNRS виявив скам’янілість, яка долає еволюційний розрив між сучасними видами, такими як скорпіони, павуки та підкови, та їхніми стародавніми побратимами з кембрійського періоду, близько 505 мільйонів років тому. Ця знахідка розв’язує давню таємницю палеонтології.

Сучасні скорпіони, павуки та підковоподібні краби належать до величезної лінії членистоногих, яка з’явилася на Землі майже 540 мільйонів років тому. Точніше кажучи, вони належать до підтипу, який включає організми, оснащені кліщами, які використовуються переважно для кусання, захоплення здобичі або впорскування отрути – хеліцери, звідси їхня назва хеліцерами. Але які предки цієї дуже специфічної групи?

Це питання спантеличило палеонтологів з тих пір, як почалися дослідження стародавніх скам’янілостей. Неможливо було з упевненістю ідентифікувати будь-яку форму серед ранніх членистоногих, яка мала б достатньо подібності з сучасними видами, щоб вважатися предками. Таємниця ще більше ускладнювалася відсутністю скам’янілостей за ключовий період між -505 і -430 мільйонами років тому, що полегшило б генеалогічне дослідження.

Лоренцо Лустрі, який тоді був аспірантом факультету наук про Землю та навколишнього середовища Лозаннського університету (UNIL), надав відсутню частину головоломки. Разом зі своїми керівниками він вивчив сотню скам’янілостей, що датуються 478 мільйонами років тому, зі сланців Fezouata в Марокко та визначив кандидата, який пов’язує сучасні організми з організмами кембрію (505 мільйонів років тому). Дослідження було опубліковано в Nature Communications .

Прорив в еволюційній біології

Скам’янілості зі сланців Фезуата були виявлені на початку 2000-х років і пройшли ретельний аналіз. Однак скам’янілість, зображена в публікації, одна з найпоширеніших у родовищі, ніколи раніше не описувалася. Його розміри від 5 до 10 міліметрів отримали назву Setapedites abundantis . Ця тварина вперше дає змогу простежити всю лінію хеліцератів, від появи найдавніших членистоногих до сучасних павуків, скорпіонів і підковоносів.

«Спочатку ми лише мали намір описати й назвати цю скам’янілість. Ми навіть не підозрювали, що в ньому буде стільки таємниць», – зізнається Лоренцо Лустрі, перший автор статті, який захистив докторську дисертацію в березні 2023 року. заповнив важливу прогалину в еволюційному дереві життя».

Тим не менш, скам’янілість ще не розкрила всі свої таємниці. Фактично, деякі з його анатомічних особливостей дозволяють глибше зрозуміти ранню еволюцію групи хеліцератів і, можливо, навіть пов’язати з цією групою інші викопні форми, чия спорідненість залишається дискусійною.

Тимчасова виставка біоти Fezouata у співпраці з UNIL незабаром буде проведена в Palais de Rumine у ​​Лозанні, Швейцарія.

Щоб отримати ці результати, вчені вивчили сотню скам’янілостей і за допомогою рентгенівського сканера відтворили їх анатомію в деталях і в 3D. Потім вони змогли провести порівняння з численними викопними хеліцератами з інших місць, а також з їхніми більш давніми родичами. Нарешті, важливість скам’янілостей Fezouata стала зрозумілою за допомогою філогенетичного аналізу, який математично реконструює генеалогічне дерево різних видів на основі «кодування» всіх їхніх анатомічних ознак.