Научные достижения

Регенерация и колониальность у силурийских четерыхлучевых кораллов

Колониальность – одно из интереснейших свойств живых организмов, когда несколько клеток или особей образуют группу с единой системой регуляции, общим обменом веществ и стратегией поведения. В разных систематических группах колонии демонстрируют различную степень дифференциации и интегрированности формирующих их особей. Исследование эволюции колониальности и колониальных организмов имеет важнейшее значение для выявления особенностей морфогенеза многоклеточных животных и путей формирования современного биоразнообразия.

Одними из типичных представителей колониальных организмов с самыми разнообразными вариантами взаимоотношений особей в колониях являются кишечнополостные. На ранних этапах эволюции этого типа животных – в раннем палеозое – кишечнополостные были представлены преимущественно четырехлучевыми кораллами – подклассом Rugosa.

Специалистами из Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН изучен обширный материал по ругозам из силурийских отложений на побережье Балтийского моря, Эстония (коллекция Таллинского технического университета, ТТУ). Исследования индивидуального развития кораллов Microplasma schmidti показало, что множественное почкование выражено в частом формировании регенеративных почек в чашечке. Просмотр тонких поперечных срезов скелетов показывает, что образованию почек предшествует нарушение целостности материнского кораллита, образование хаотично расположенных скелетных элементов и их дальнейшее перераспределение. Такое развитие типично для морфаллаксиса – регенерации целого организма или утраченного фрагмента путем перестройки поврежденной части, а не истинной колониальности. Регенеративное почкование путем морфаллаксиса у M. schmidti начинается с обособления стенки вдоль ряда наиболее полных диссепиментов (перегородок). Разделенные пополам, они начинают ориентироваться вдоль поверхности эпитеки до формирования упорядоченной структуры. Почки, образованные одновременно в чашке материнского кораллита, при параллельном росте существуют в условиях взаимной конкуренции и сильно деформируются. В редких случаях больших размеров достигает только половина из новообразованных почек, чаще всего – одна или две. Ругозы вида Microplasma schmidti встречаются преимущественно в одиночной модификации. Однако не исключено, что псевдоколониальные формы этого вида могут ошибочно относится к колониальному виду Acervularia ananas из-за внешнего сходства сростков. Ключевые различия между этими видами фиксируются на поперечных срезах.

1.jpg
Силурийские ругозы: а, б – Microplasma schmidti Dybowski, 1874, экз. ТТУ, № GIT 397-1978: а – общий вид, б – поперечный срез; в, г – Acervularia ananas (Linnaeus, 1758), экз. ТТУ, № GIT 397-1969: в – общий вид, г – поперечный срез; Эстония, о. Сааремаа, местонахождение Сепайс; венлок, гомерский и шейнвудский яруса, яагарахский горизонт.

Таким образом, почкование ругоз далеко не всегда является следствием колониальности. Истинная колония кораллов, которую порой сложно отличить на ископаемом материале от сростка или псевдоколонии, должна рассматриваться как результат генетически запрограммированного процесса, идущего по определенной схеме. Псевдоколонии – это кластеры индивидуальных кораллитов одного вида, растущих рядом, возникших в результате регенеративного почкования одиночного материнского кораллита. Последовательное сравнение псевдоколониальности и колониальности на примере силурийских ругоз позволяет сделать вывод о вероятном переходе процесса регенерации ругоз к формированию их колониальности.

© Е.С. Казанцева

Публикация:
Казанцева Е.С. Псевдоколонии силурийских ругоз Microplasma schmidti Dybowski из Эстонии: морфология и происхождение // Палеонтологический журнал. 2021. № 5. С. 3–9. DOI: 10.31857/S0031031X2105007X