В исследовании говорится, что окаменелости обнаруживают голову самого крупного известного членистоногого в мире.

Подпишитесь на научный информационный бюллетень CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную, узнавая новости об увлекательных открытиях, научных достижениях и многом другом..

Си-Эн-Эн
—

На протяжении почти двух столетий ученые пытались разгадать непреходящую загадку, связанную с гигантским многоножком-животным по имени Артроплевра, которое использовало свои многочисленные ноги, чтобы бродить по Земле более 300 миллионов лет назад.

Теперь две хорошо сохранившиеся окаменелости существа, обнаруженные во Франции, наконец-то раскрыли, как выглядела голова членистоногого, давая представление о том, как жили гигантские членистоногие.

Сегодня членистоногие представляют собой группу, в которую входят насекомые, ракообразные и паукообразные, такие как пауки и их родственники, а вымершие членистоногие остаются крупнейшими членистоногими, когда-либо известными, населявшими планету.

Ученые в Великобритании впервые обнаружили окаменелости членистоногих в 1854 году, причем некоторые взрослые экземпляры достигали 8,5 футов (2,6 метра) в длину. Но ни одна из окаменелостей не содержала головы, что поможет исследователям определить основные детали существа, например, было ли это хищником, похожим на многоножку, или животным, которое питалось только разлагающимся органическим веществом, как многоножки.

Пытаясь найти первую целую голову, исследователи провели анализ окаменелостей членистоногих, принадлежащих двум молодым особям, которые были обнаружены в 1970-х годах во Франции. Результаты были опубликованы 9 октября в журнале Развитие науки.

Странная история артроплевры получила новый поворот, когда исследовательская группа исследовала окаменелости, все еще запертые в камне.

По мнению авторов исследования, голова каждого животного демонстрирует характеристики, принадлежащие как многоножкам, так и многоножкам, что позволяет предположить, что эти два вида членистоногих более тесно связаны, чем считалось ранее.

«Объединив в этом исследовании лучшие доступные данные о сотнях генов живых видов, а также физические характеристики, которые позволяют нам помещать окаменелости, такие как артроплевра, на эволюционные деревья, мы смогли квадратура этого круга», — сказал соавтор исследования и палеонтолог доктор Грег Эджкомб, эксперт по древним беспозвоночным в Музее естественной истории в Лондоне, заявил: «Миллениумы и многоножки на самом деле являются ближайшими родственниками друг друга».

По окаменелостям и похожим на ступни следам, оставленным членистоногими, ученые определили, что это массивное насекомое жило между 290 и 346 миллионами лет назад на территории нынешней Северной Америки и Европы и было лишь одним из многих гигантов, бродивших по планете.

Изобилие кислорода в атмосфере привело к тому, что такие существа, как скорпионы и ныне вымершие стрекозоподобные насекомые, называемые griffinalis, достигли огромных размеров, которые затмевают их современных собратьев, говорят авторы исследования. Но членистоногие по-прежнему примечательны: они достигают примерно той же длины, что и современные крокодилы, говорит Микаэль Леритер, ведущий автор исследования.

Леритье пытается получить докторскую степень по тысячам древних ног. Группа членистоногих, в которую входят многоножки и многоножки, во Французском университете Клода Бернара Лиона 1, чтобы понять, как членистоногие приспособились жить на суше миллионы лет назад.

После того, как животные умерли и со временем были погребены в слоях отложений, некоторые оказались погребены в минерале, известном как сидерит, который затвердел и образовал конкреции вокруг останков. Заключение в камень помогло сохранить более тонкие аспекты окаменелых существ.

Такие конкреции впервые были обнаружены на угольной шахте в Монсо-ле-Мин, Франция, в 1970-х годах, а затем были переданы в коллекции французского музея.

«Традиционно мы разрезали узелки и брали слепки образцов», — сказал Эджкомб. «В наши дни мы можем исследовать их с помощью сканирования. Мы использовали комбинацию микроКТ и синхротронных изображений, чтобы исследовать членистоногих изнутри, раскрывая более мелкие детали их анатомии.

3D-сканирование выявило два почти полных экземпляра членистоногих, живших 300 миллионов лет назад. По словам Леритье, у обоих окаменелых насекомых все еще сохранилась большая часть ног, а у одного была целая голова, включая усики, глаза, челюсти и органы питания. Это была первая когда-либо задокументированная сочлененная голова.

Команда была удивлена, обнаружив, что у Arthrorpleura были физические характеристики, наблюдаемые у современных многоножек, такие как две пары ног на каждый сегмент тела, а также характеристики головы ранних многоножек, такие как положение нижней челюсти и форма ее питания. аппарат. По словам Леритера, у существа также были следящие глаза, как у ракообразного.

Помимо того, что это открытие помогает исследователям лучше понять, как выглядели членистоногие, оно также указывает на более тесную эволюционную связь между современными многоножками и многоножками.

Раньше ученые считали, что эти два членистоногих были отдаленными родственниками, но в последние годы генетические исследования показали, что многоножки и многоножки были более близкими родственниками.

«Этот новый сценарий подвергся[критике]на том основании, что не существует никаких «ископаемых» или анатомических аргументов в защиту этой группировки, но наши новые данные о членистоногих, которые сочетают в себе черты обеих групп, имеют тенденцию подтверждать этот новый сценарий», — написал Леритэр в статья. Электронная почта.

Исследователи полагают, что две окаменелости артроплевры очень молоды: их длина составляет всего 0,9 дюйма (25 мм) и 1,5 дюйма (40 мм).

Исследования экземпляров членистоногих показали, что животные различаются по количеству частей тела, как и большинство многоножек, которые добавляют части тела до тех пор, пока не достигнут фиксированного максимума. Но, по мнению авторов исследования, у многоножек уже при рождении все части тела уже на месте.

Этот результат указывает на то, что членистоногие достигли пика сегментации в зрелом возрасте, а не при рождении. Но исследователям любопытно определить, нашли ли они настоящие экземпляры или ранее неизвестный более мелкий вид, а также скорость роста такого животного с течением времени.

«Следы, найденные в другом месте в Монсо-ле-Мин, позволяют предположить, что эти членистоногие, вероятно, имели максимальную длину около 40 см (1,3 фута)», — сказал Эджкомб. «Хотя нет никаких признаков того, что оно не может быть больше, в настоящее время у нас нет доказательств этого».

Чем питалась артроплевра и другие тайны

Теперь, когда исследователи обнаружили целую голову членистоногого, они надеются, что это открытие поможет им разгадать другие загадки гигантского животного, в том числе то, что оно ест и как дышит. Но необходимо найти другие окаменелости, сохранившие дополнительные аспекты тела членистоногих, включая голову взрослой особи.

«Хотя конкретное содержимое кишечника еще не обнаружено, другие подробности об этих окаменелостях способствуют продолжающимся дебатам о питании членистоногих», — сказал Эджкомб. «У них нет клыков или ядовитых (специализированных) ног для ловли добычи, что позволяет предположить, что они, вероятно, не были хищниками. Поскольку их ноги лучше приспособлены для медленного передвижения, они, вероятно, больше походили на детритоядных многоножек, живущих сегодня».

Леритэр, который изучает еще одну группу из тысяч древних ног, которые, возможно, принадлежали амфибиям, сказал, что ему было интересно узнать о преследующих глазах Артроплевры.

«Сегодня стебельчатые глаза являются типичной особенностью водных членистоногих, таких как крабы или креветки», — сказал он. «Могло ли это означать, что членистоногие были амфибиями? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно найти дыхательную систему членистоногих. Обнаружение этих органов может помочь нам (понять). Ассоциация членистоногих с водой. Жабры, как у ракообразных, могут означать водный образ жизни/амфибий, тогда как трахеи (например, у насекомых или других многоножек) или легкие (например, пауки) означают наземный образ жизни.

Но раскрытие того, как выглядела голова Артроплевры, решает главную загадку, сказал Джеймс К. Ламсдейл, доцент кафедры геологии Университета Западной Вирджинии, в исследовании Связанная статья Который появился в ходе развития науки. Ламсдейл не участвовал в новом исследовании.

«(Эти) увлекательные открытия, основанные на двух почти полных молодых особях, открывают новый взгляд на это загадочное членистоногое», — написал Ламсдейл.

«(T) самое захватывающее открытие было сделано в головах особей, несущих мозаику характеристик многоножек и многоножек… После разгадки тайны связей между крупнейшими известными членистоногими началась работа по реконструкции истории жизни этого необычного существа. наконец-то можно начать».