В Северной Гренландии нашли удивительные окаменелости, которые помогли ученым разгадать загадку, мучившую их полмиллиарда лет. Речь идет о существах, похожих на кальмаров, — нектокаридидах. Раньше считалось, что это древние головоногие моллюски, но новое исследование показало: на самом деле они были предками современных стреловидных червей — маленьких и довольно простых морских хищников.

Это открытие переворачивает наши представления об эволюции. Оказывается, предки скромных стреловидных червей когда-то были крупными хищниками со сложным строением тела. У них были мощные плавники, огромные глаза и длинные щупальца. Они буквально царили в океане задолго до появления настоящих кальмаров.

Подробности опубликованы в издании Science Advances.

Исследованием занимались палеонтологи из Бристольского университета, Корейского полярного института и Копенгагенского университета. Девять лет они проводили раскопки в местности Сириус-Пассет на севере Гренландии. Это место уникально — здесь сохранились останки морских организмов, живших 518 миллионов лет назад, в ранний кембрийский период.

Сириус-Пассет — это настоящая сокровищница для палеонтологов, — говорит доктор Якоб Винтер, соавтор исследования. — Мы находим не просто окаменелости с отпечатками мягких тканей, но и остатки пищеварительной системы, мускулатуры, а иногда даже нервной системы.

Пятнадцать лет назад вышла статья, в которой нектокаридидов назвали головоногими моллюсками.

Эта гипотеза меня всегда смущала, — признается Винтер. — Она противоречила всему, что мы знали о головоногих. Анатомия нектокаридидов не совсем совпадала с кальмарами и осьминогами.

Все прояснилось, когда в Сириус-Пассете впервые нашли окаменелости нектокаридидов. Изучив 25 образцов, ученые заметили важную деталь: у этих существ сохранились парные минерализованные структуры — остатки нервной системы. Это и стало ключом к разгадке.

Недавно в тех же отложениях обнаружили окаменелости стреловидных червей.

У них есть уникальный орган — брюшной нервный узел, или вентральный ганглий, — объясняет доктор Тэ-Юн Пак из Корейского полярного института. — Это крупное скопление нервов на брюхе, которое есть только у стреловидных червей. В особых условиях окаменения эти нервы иногда замещаются фосфатами и сохраняются.

Оказалось, что у нектокаридидов тоже был такой же брюшной нервный узел. Это доказывает, что они — древние родственники стреловидных червей. Многие их черты, похожие на кальмарьи, — это просто результат приспособления к активному плаванию. Так же киты и морские рептилии независимо приобрели форму, напоминающую рыб.

Открытие позволяет по-новому взглянуть на стреловидных червей.

Нектокаридиды обладали сложными камерными глазами, почти как у нас, — говорит Винтер. — А их современные потомки едва различают, где находится солнце. Предки стреловидных червей были грозными хищниками, как кальмары, которые появились на 400 миллионов лет позже.

Исследователи нашли прямые доказательства хищнического образа жизни: в пищеварительном тракте нектокаридидов сохранились панцири плавающих членистоногих — изоксисов.

Новый вид назвали Nektognathus evasmithae — в честь Евы Смит, первой женщины-профессора права в Дании и известной правозащитницы.

Я назвал окаменелость в ее честь, потому что это животное было умным и неуловимым бойцом, как и она, — пояснил доктор Винтер.

Что мы узнали о нектокаридидах:

• Они были активными пловцами с большими глазами и длинными щупальцами.
• Их нервная система устроена так же, как у стреловидных червей.
• Они занимали высокое положение в пищевой цепи и охотились на других животных.

Реальная польза этого исследования выходит за рамки простого уточнения родственных связей вымерших животных. Оно — еще один пазл в глобальной картине понимания механизмов эволюции. Мы видим классический пример «эволюционной гонки вооружений»: в раннем кембрии хищники, подобные нектокаридидам, становились все крупнее и сложнее, что, в свою очередь, заставляло их жертв развивать защиту (панцири, шипы). Это двигало биоразнообразие. Понимание таких древних экосистем помогает моделировать, как современные морские сообщества могут реагировать на глобальные изменения, например, на потепление или закисление океана. Кроме того, изучение исключительной сохранности нервной системы в Сириус-Пассете может дать методики для поиска подобных мягкотелых окаменелостей в других местах, открывая новые страницы истории жизни.

Основное замечание касается базы доказательств. Исследование построено на анализе 25 образцов из одного местонахождения — Сириус-Пассет. Хотя сохранность там феноменальна, это все же единичная точка на карте. Чтобы гипотеза стала незыблемой, нужны находки нектокаридидов или их близких родственников в других регионах мира, которые демонстрировали бы сходные анатомические черты, особенно строение нервной системы. Пока такие подтверждения отсутствуют, существует вероятность, что мы имеем дело с локальной и уникальной формой, а ее связь со стреловидными червями не является прямой для всей группы. Гипотеза убедительна, но для ее полного подтверждения требуется более обширная географическая выборка.

Ранее ученые нашли в окаменелостях ключевые следы эволюции.