Представьте: древнее морское дно, почти полмиллиарда лет назад. Десятки тысяч ракушек лежат на камнях, но они не в хаотичной куче. Они аккуратно разложены, как клетки на шахматной доске. Ученые давно ломали голову, как древним существам удавалось выдерживать такой идеальный порядок. Ответ нашли в Китае, и он кроется в крошечных щетинках.

Исследователи под руководством профессоров Хуана Бина и Жун Цзяюй из Нанкинского института геологии и палеонтологии изучили окаменелости брахиопод Nucleospira calypta. Эти существа, похожие на двустворчатых моллюсков, доминировали в океанах палеозойской эры. Их останки нашли в провинции Гуйчжоу, и сохранность их уникальна — вместе с прочными раковинами окаменели даже мягкие и нежные щетинки-сеты. Они торчали по краю мантии животного и были тоньше человеческого волоса. Обычно такие хрупкие структуры не доживают до наших дней в виде окаменелостей.

Подробности опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Команда использовала мощные микроскопы и рентген, чтобы понять, как щетинки пережили 436 миллионов лет. Оказалось, их спасла уникальная двухэтапная консервация:

• Сначала они были быстро «запечатаны» минералом пиритом в бескислородной воде.
• Позже, когда кислотность воды снизилась, их покрыл еще один слой — кальцит.

Эта двойная броня защитила их от разрушения и превратилась в камень.

Но главное открытие ждало дальше. Ученые посмотрели не на одну ракушку, а на всю популяцию. С помощью пространственного анализа они увидели, что брахиоподы были рассредоточены не как попало, а по строгой, упорядоченной схеме. Среднее расстояние между соседями всегда в 1.5–2 раза превышало длину их щетинок.

Как же малоподвижные создания добивались такого? У этого вида не было ножки-стебелька, чтобы заякориться, а раковина была гладкой и дисковидной. Это позволяло им понемногу, на миллиметры, смещаться под течением или за счет слабых движений собственного тела. Когда две особи подползали слишком близко, их щетинки соприкасались. Это был сигнал: «Место занято!». Тогда брахиоподы медпенно отползали друг от друга, пока не устанавливался комфортный дистанция. Так и формировался этот шахматный порядок, чтобы всем хватало места и еды.

Мы впервые смогли напрямую связать конкретную анатомическую особенность — эти крошечные щетинки — со статистически значимым пространственным pattern у ископаемых, — говорят исследователи.

Это прямое доказательство, что древние сообщества формировались не только под давлением среды, но и благодаря живому общению.

Польза этого исследования выходит далеко за рамки палеонтологии.

• Во-первых, оно предлагает новую методику: подходы к анализу пространственного распределения и методы сохранения ультраделикатных структур можно применять к другим ископаемым, чтобы «оживить» и понять поведение давно вымерших существ.
• Во-вторых, оно дает фундаментальное понимание принципов самоорганизации в экосистемах. Механизм обратной связи через физический контакт — это древнейший прототип социального поведения, позволяющий сообществу оптимально использовать ресурсы без перенаселения.

Это знание можно экстраполировать на моделирование устойчивых сообществ, в том числе и в робототехнике (рои дронов) и экологии (восстановление популяций).

Основное замечание касается экстраполяции выводов. Исследование безупречно показывает механизм и корреляцию для одного конкретного вида (Nucleospira calypta) в одной конкретной локации. Однако чтобы утверждать, что такой способ коммуникации был широко распространен среди брахиопод или других древних организмов, необходимы повторные находки схожих сообществ с прекрасно сохранившимися сетами у других видов и в породах другого возраста. Пока мы имеем уникальный, хоть и блестяще описанный, прецедент, а не общепринятую норму для палеозойских экосистем.

Ранее ученые нашли на Урале следы существ старше динозавров.