Научные достижения
Мшанки? Водоросли? Археоциаты!
Нижнекембрийский лагерштетт Чэнцзян в китайской провинции Юньнань, возрастом 518 миллионов лет, по-прежнему неиссякаем. Только в этом году здесь нашли новые экземпляры онихофор Microdictyon, «застигнутых» в момент линьки, головохоботного червя, который почти стал приапулидой, древнейшего кишечнодышащего (возможно), трилобитоморфного членистоногого со всеми конечностями и моллюскоподобное существо – шишанию (Shishania), удивительно похожее на шишку из сибирского традиционного десерта. А питахайя (драконий фрукт вместо вишенки) на юньнаньском торте – археоциаты, которых раньше среди целиком глинистых фаций вообще никогда не находили…
Здесь все-таки следует поставить многоточие, поскольку и находили, и описывали, и именно из Чэнцзяна, но с некоторыми проблемами. Сначала в публикации в «Nature» сплющенный, как и все в этом лагерштетте, тонкопористый кубок отнесли к мшанкам кембрийского проблематичного рода Protomelission (Zhang et al., 2021). Вскоре в том же ведущем научном издании появилась статья, где эта форма «превратилась» в древнейшую зеленую дазикладиевую водоросль (Yang et al., 2023). И немногим позже в научном журнале «Geology» сходные ископаемые описали как камброклавид – представителей загадочной группы многоклеточных животных со сложным скелетом из многочисленных шиповидных элементов – склеритов (Xiang et al., 2024).
Проблема заключалась в том, что большинство образцов были собраны обычными крестьянами, и ископаемые попали в научные коллекции в том виде, как их нашли – весьма фрагментарном. Третья коллекция – наиболее полная, собиравшаяся несколько лет сотрудниками Северо-Западного университета (Сиань), Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук и Китайской геологической службы (Чэнду) в двух разных карьерах чэнцзянского лагерштетта – оказалась в Нанкинском университете. К ее изучению были привлечены специалисты из Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН и Гёттингенского университета.
Целые экземпляры (до 63 мм высотой и 4–9 мм в диаметре) имели коническую кубковидную форму, овальное поперечное сечение (из-за сдавливания во вмещающей породе), несли многочисленные почти правильные шестигранные поры, расположенные в шахматном порядке по всему скелету, и выпуклую крышечку с отверстием по центру. Микрокомпьютерная томография, сопряженная с элементным анализом, также позволила разделить собственно скелет, замещенный глинистым минералом (алюмосиликатом), и железосодержащую корку (возможно, окисленный пирит). Оказалось, что снаружи поры прикрыты пластинчатыми скелетными элементами – козырьками. При этом в скелете не оказалось ни зооециев (как у мшанок), ни ветвящихся трубочек (как у дазикладиевых), ни вздутых шипастых склеритов (как у камброклавуса). Более того, снизу вверх у каждого кубка форма пор менялась от простых отверстий до поровых каналов, защищенных козырьками, чего не бывает ни у мшанок, ни у водорослей, ни у камброклавид. А бывает только у археоциатовых губок, в индивидуальном развитии которых строение поровой системы усложняется, а над кубком периодически образуется крышка (пельта), сформированная загибом стенки. Такое строение имеют представители отрядов Monocyathida с одностенным кубком и Ajacicyathida с двустенным кубком, вертикальными перегородками между стенками и поперечными днищами (у некоторых родов). Вопрос – была ли внутренняя стенка, которая могла исчезнуть в результате посмертной компакции (сжатия) и растворения (подобно раковинам многих других животных из Чэнцзяна), пока остался открытым.
Детали строения раннекембрийского археоциата Propriolynthus sp. из лагерштетта Чэнцзян, провинция Юньнань, Китай: a – общий вид, b – фрагмент противоотпечатка, c–f – стенка скелета (кубка), сфотографированная с разным углом и освещением.
Новая интерпретация ископаемых из Чэнцзяна показывает, что археоциатам в середине их эволюционного пути (в атдабанском веке раннекембрийской эпохи) все-таки удалось освоить моря с глинистым грунтом. Прежде их остатки, помимо сугубо карбонатных, главным образом рифовых, фаций находили только в отложениях, сформированных смешанным карбонатно-глинистым материалом (Лаврентия) или карбонатно-вулканическим (кембрийские вулканические арки Алтая, Западного Саяна и некоторых частей Монголии). Но и там они строили известковые рифы. В Чэнцзяне археоциатам пришлось выживать на глинистых илах, где они приспособились прирастать к раковинам брахиопод, крышечкам хиолитов и, возможно, другим карбонатным раковинам и панцирям.
© А.Ю. Журавлев
© ПИН РАН
Публикация:
Yang A., Luo C., Han J., Zhuravlev A.Yu., Reitner J., Sun H., Zeng H., Zhao F., Huo S. Niche expansion of archaeocyaths during their paleogeographic migration: evidence from the Chengjiang Biota // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2024. № 112419. DOI: 10.1016/j.palaeo.2024.112419
Здесь все-таки следует поставить многоточие, поскольку и находили, и описывали, и именно из Чэнцзяна, но с некоторыми проблемами. Сначала в публикации в «Nature» сплющенный, как и все в этом лагерштетте, тонкопористый кубок отнесли к мшанкам кембрийского проблематичного рода Protomelission (Zhang et al., 2021). Вскоре в том же ведущем научном издании появилась статья, где эта форма «превратилась» в древнейшую зеленую дазикладиевую водоросль (Yang et al., 2023). И немногим позже в научном журнале «Geology» сходные ископаемые описали как камброклавид – представителей загадочной группы многоклеточных животных со сложным скелетом из многочисленных шиповидных элементов – склеритов (Xiang et al., 2024).
Проблема заключалась в том, что большинство образцов были собраны обычными крестьянами, и ископаемые попали в научные коллекции в том виде, как их нашли – весьма фрагментарном. Третья коллекция – наиболее полная, собиравшаяся несколько лет сотрудниками Северо-Западного университета (Сиань), Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук и Китайской геологической службы (Чэнду) в двух разных карьерах чэнцзянского лагерштетта – оказалась в Нанкинском университете. К ее изучению были привлечены специалисты из Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН и Гёттингенского университета.
Целые экземпляры (до 63 мм высотой и 4–9 мм в диаметре) имели коническую кубковидную форму, овальное поперечное сечение (из-за сдавливания во вмещающей породе), несли многочисленные почти правильные шестигранные поры, расположенные в шахматном порядке по всему скелету, и выпуклую крышечку с отверстием по центру. Микрокомпьютерная томография, сопряженная с элементным анализом, также позволила разделить собственно скелет, замещенный глинистым минералом (алюмосиликатом), и железосодержащую корку (возможно, окисленный пирит). Оказалось, что снаружи поры прикрыты пластинчатыми скелетными элементами – козырьками. При этом в скелете не оказалось ни зооециев (как у мшанок), ни ветвящихся трубочек (как у дазикладиевых), ни вздутых шипастых склеритов (как у камброклавуса). Более того, снизу вверх у каждого кубка форма пор менялась от простых отверстий до поровых каналов, защищенных козырьками, чего не бывает ни у мшанок, ни у водорослей, ни у камброклавид. А бывает только у археоциатовых губок, в индивидуальном развитии которых строение поровой системы усложняется, а над кубком периодически образуется крышка (пельта), сформированная загибом стенки. Такое строение имеют представители отрядов Monocyathida с одностенным кубком и Ajacicyathida с двустенным кубком, вертикальными перегородками между стенками и поперечными днищами (у некоторых родов). Вопрос – была ли внутренняя стенка, которая могла исчезнуть в результате посмертной компакции (сжатия) и растворения (подобно раковинам многих других животных из Чэнцзяна), пока остался открытым.
Детали строения раннекембрийского археоциата Propriolynthus sp. из лагерштетта Чэнцзян, провинция Юньнань, Китай: a – общий вид, b – фрагмент противоотпечатка, c–f – стенка скелета (кубка), сфотографированная с разным углом и освещением.
Новая интерпретация ископаемых из Чэнцзяна показывает, что археоциатам в середине их эволюционного пути (в атдабанском веке раннекембрийской эпохи) все-таки удалось освоить моря с глинистым грунтом. Прежде их остатки, помимо сугубо карбонатных, главным образом рифовых, фаций находили только в отложениях, сформированных смешанным карбонатно-глинистым материалом (Лаврентия) или карбонатно-вулканическим (кембрийские вулканические арки Алтая, Западного Саяна и некоторых частей Монголии). Но и там они строили известковые рифы. В Чэнцзяне археоциатам пришлось выживать на глинистых илах, где они приспособились прирастать к раковинам брахиопод, крышечкам хиолитов и, возможно, другим карбонатным раковинам и панцирям.
© А.Ю. Журавлев
© ПИН РАН
Публикация:
Yang A., Luo C., Han J., Zhuravlev A.Yu., Reitner J., Sun H., Zeng H., Zhao F., Huo S. Niche expansion of archaeocyaths during their paleogeographic migration: evidence from the Chengjiang Biota // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2024. № 112419. DOI: 10.1016/j.palaeo.2024.112419
Видео:
Ролик с трехмерной реконструкцией археоциата на основе компьютерной томографии (желтым выделен скелет, замещенный алюмосиликатом, синим – железосодержащая корка).