Добавьте еще одного головоногого на родословную кальмара-вампира

Syllipsimopodi bideni - самый древний из известных предков кальмаров-вампиров и осьминогов. А его окаменелость таит в себе щупальцеобразный сюрприз.

Отредактировано 2023-14-06
Доисторический кальмар-вампир плавающий в палеозойском океане на иллюстрацииОкаменелость возрастом 328 миллионов лет намекает на то, что кальмары-вампиры и осьминоги могли со временем потерять пятый комплект щупалец.

Кальмар-вампир давно имеет репутацию кошмарного обитателя морских глубин. Известно, что при беспокойстве этот головоногий моллюск обхватывает свое красное тело уникальными перепончатыми руками, образуя черную шерсть, которая может испугать хищников. А с латинским названием, которое переводится как "кальмар-вампир из ада", трудно отделаться от зловещих стереотипов. Но это призрачное существо имеет мало общего со своим зловещим именем - оно не кровосос, не паразит и не хищник. На самом деле, это даже не кальмар: этот вид более тесно связан с осьминогами и имеет восемь рук вместо десяти.

"Я говорил, что было бы лучше, если бы они назывались осьминогами-вампирами, а не кальмарами-вампирами. Так было бы проще для всех", - говорит Кристофер Уолен, палеонтолог и постдокторант Национального научного фонда в Йельском университете и Американском музее естественной истории (AMNH). "Он получил такое название потому, что долгое время был одним из этих загадочных животных, которые как бы занимали промежуточное положение между кальмарами и осьминогами".

Это загадочное существо является полезным "живым ископаемым", почти не изменившимся за миллионы лет. Исследователи обращались к кальмару-вампиру, чтобы понять раскол между основными группами головоногих моллюсков, которые существуют сегодня. Теперь 328-миллионнолетняя окаменелость древнего предка кальмара может помочь заполнить важное звено в эволюционной головоломке.

В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature Communications, Уолен и куратор AMNH Нил Ландман описали новый вид древнейшего известного предка группы вампиропод, к которым относятся осьминоги и кальмары-вампиры. Удивительно, но у древнего животного было 10 рук, в отличие от его живых потомков.

Новый вид, который авторы назвали Syllipsimopodi bideni в честь нынешнего президента США, плавал в палеозойскую эру. Около 330 миллионов лет назад Северная Америка была тропическим климатом, погруженным под морской залив, похожий на Бенгальский залив в Индии, говорит Уолен. В этом бывшем прибрежном регионе сейчас находится Медвежий овраг в центральной части штата Монтана - известняковое обнажение, известное хорошо сохранившимися окаменелостями. Уэйлен изучал образцы наутилоидей из Медвежьего Гульча в коллекции Королевского музея Онтарио, когда наткнулся на эту конкретную окаменелость.

"Я заметил, что у этого ископаемого сохранились руки и придатки. А это большая редкость, когда у окаменевших головоногих сохраняются такие мягкие ткани", - говорит Уолен. "Затем я рассмотрел его под микроскопом, и вы действительно можете увидеть отдельные присоски, а это еще большая редкость - мы говорим о горстке окаменелостей, которые когда-либо были обнаружены, у которых сохранились присоски".

Химический анализ и отсутствие двух анатомических структур подтвердили, что головоногий моллюск действительно был вампироподом - одной из двух групп живых колеоидных головоногих, или мягкотелых головоногих моллюсков с внутренним панцирем. Одной из основных отличительных характеристик, разделяющих эти группы, является количество придатков: Vampyropoda включает восьмируких головоногих, таких как осьминоги и кальмары-вампиры, а Decabrachia - десятизубых головоногих, таких как кальмары и каракатицы. Исследователи считают, что потеря одной пары рук могла произойти много веков назад.

"Количество рук - это главное различие между двумя группами, вампироподами и декабрахиями", - объясняет Уолен. "Мы всегда считали, что восемь рук - это производное состояние, которое вампироподы утратили где-то в ходе эволюционной истории, но у нас никогда не было веских доказательств этого".

У кальмара-вампира, например, есть две тонкие нити, которые считались рудиментарными руками, говорит Уолен. (У большинства осьминогов они полностью утрачены). У других ископаемых вампироподов такие нити были обнаружены, но все они имели только восемь рук.

Но Syllipsimopodi bideni, похоже, имел 10 функциональных придатков вместо восьми, что делает его "немного похожим на недостающее звено" в эволюционной цепи, отмечает Уолен.

"Это действительно первое ископаемое, которое мы можем отнести к вампироподам и которое имеет те 10 рук, которые мы всегда считали предковыми", - говорит он. "Так что это действительно подтверждает давнюю гипотезу".

Окаменелость, длина которой составляет около 12 сантиметров, легко помещается в руке, что позволило Уолену предположить, что Syllipsimopodi bideni, скорее всего, был более мелким хищным головоногим моллюском. Уолен и Ландман подозревают, что Syllipsimopodi bideni использовал схожую с современным кальмаром стратегию охоты, при этом две его руки были немного более вытянутыми, чем остальные 8. Живые кальмары используют два более длинных щупальца для захвата и наматывания добычи, а восемь более коротких рук используются для манипулирования добычей во время еды.

Эволюция фотоСайт

"Возможно, очень рано два более длинных плеча были изолированными в процессе развития структурами, которые могли изменяться независимо от остальных восьми", - говорит Уолен. "Тот факт, что они уже были изолированы на этой ранней стадии, означает, что эволюционно было бы легче, если бы они затем были редуцированы и потеряны".

Тело древнего вампиропода было узким и торпедообразным, что также напоминало современных кальмаров. Еще одной примечательной особенностью Syllipsimopodi bideni было наличие гладиуса - хитиновой языкообразной пластины в мускулистой мантии головоногого. Гладиус, названный в честь римского меча, используется в качестве структурной опоры, на которую опираются мышцы и плавники, чтобы двигать животное по воде. Современные кальмары-вампиры и настоящие кальмары имеют полноценный гладиус, но у живых осьминогов эта структура сократилась до рудиментарных "стилетов" или маленьких перекладин, говорит Уэйлен.

"Что касается образа жизни, то одна из очень интересных вещей в этой окаменелости заключается в том, что по общему профилю и по тому, насколько прочен гладиус, она внешне напоминает кальмара гораздо больше, чем осьминога", - объясняет он. "Это указывает на то, что самые ранние родственники осьминогов, вероятно, вели себя гораздо более похоже на кальмаров, живущих сегодня у берегов".

Уолен добавляет, что находка полностью сформированного гладиуса еще в каменноугольном периоде не только дает новый взгляд на происхождение вампироподов, но и может изменить представление исследователей о разделении головоногих моллюсков в целом. Возраст Syllipsimopodi bideni означает, что он жил среди одних из самых ранних известных колеоидов, что может свидетельствовать о том, что вскоре после появления этой группы произошло очень быстрое расхождение, говорит он.

Он также отмечает, что подобные палеонтологические исследования могут объяснить тенденции выживания головоногих моллюсков в наши дни. В то время как глобальные популяции рыб пострадали из-за потепления вод в результате изменения климата, головоногие моллюски, похоже, процветают по пока неясным причинам. "Рыболовство головоногих - это многомиллиардная индустрия", - говорит Уолен. "Было бы неплохо знать, как эта отрасль может измениться в ближайшем будущем, поскольку климат продолжает повышать температуру". А первый шаг к пониманию того, как изменилась любая система, - это картирование эволюционных взаимосвязей".