Компромисс, который помог некоторым трилобитам пережить массовое вымирание

За сотни миллионов лет до антропогенного изменение климата когда-либо была вещью, жизнь на Земле страдала массовые вымирания из-за изменения климата, вызванного естественными причинами. Тем не менее, все еще существовали организмы, которые держались и приспосабливались, чтобы выжить при смертельной нехватке кислорода. Трилобиты удалось пережить два разрушительных массовых вымирания и при этом избежать выживших хищников.

Как обнаружили палеобиологи Хорхе Эстев из Мадридского университета и Найджел Хьюз из Калифорнийского университета в Риверсайде, один вид трилобитов, Ауракоплевра конинского, был особенно успешным, когда содержание кислорода в океане достигло опасно низкого уровня. Это существо выжило благодаря необычному приспособлению. Как и большинство трилобитов, А. коинский свернул свое сегментированное тело в тугой шар, чтобы его не съели. Но у него также продолжало расти количество сегментов с дополнительными ногами, которые по совместительству служили жабрами.

Хотя дополнительные сегменты не могли полностью свернуться, большее количество ног означало больше возможностей для дыхания, что давало этому виду преимущество при низком уровне кислорода.

Продолжайте катиться

Окаменелости А. коницкий уже были обнаружены в свернутом положении, которое, как считается, удерживает хищников от попыток укусить. Трилобиты могли справиться с этим, потому что их грудные сегменты помещаются прямо над их головами, когда они свернуты, как у современных жуков-таблеток. Проблема в том, что многие из А. knoickii окаменелости также были сглажены отложениями, скопившимися на морском дне, что затрудняло интерпретацию их анатомии. Тем не менее, есть несколько экземпляров, которые сохранили свою форму спустя 250 миллионов лет. Эстев и Хьюз изучили конкретный экземпляр с маркировкой NMP-L12807, который безупречно сохранился в свернутом виде.

Когда Хьюз и Эстев сравнили свои А. коинский экземпляра другим на разных стадиях развития, они увидели, что более молодые особи, имеющие до 17 сегментов, могут сворачиваться в идеальный шар, когда их головы находятся прямо под кончиками хвостов. Однако по мере взросления трилобиты добавляли сегменты с каждой линькой. К тому времени, когда у них было от 18 до 22, они уже не могли делать эту вытачку. Моделирование сворачивания более длинных трилобитов показало, что часть хвоста должна была выступать над головой.

«Наш анализ показывает, что в А. Конинский, переход в стиле зачисления произошел в момент, когда количество и размер магистральных сегментов превышали возможность для [rolling into a perfect ball]”, – заявили ученые в изучать недавно опубликовано в Proceedings of the Royal Society B.

снизу вверх

Почему бы А. коинский эволюционировать, чтобы добавить больше сегментов к своему телу, если это может сделать его уязвимым для атаки? То, что в противном случае было бы недостатком, на самом деле было адаптацией к снижению уровня кислорода вблизи морского дна, на котором он жил. У каждого сегмента трилобита было по две ноги, которые функционировали как жабры, которые помогали им дышать, поглощая кислород из воды и выделяя углекислый газ. Больше ног означало больше поступающего кислорода. Эстев и Хьюз считают, что истощение запасов кислорода могло быть причиной того, что эти трилобиты начали добавлять дополнительные сегменты, когда достигли зрелости.

Есть еще проблема хищников, но А. коницкий вероятно, гораздо меньше встречались с существами с разинутыми ртами и слишком большим количеством зубов. Массовые вымирания, которые он пережил, добавив грудные сегменты, которые увеличили его дыхательные способности, означали мрачную судьбу для существ, которые не могли приспособиться к аноксии, и хищники не были исключением. Другой способ взглянуть на его эволюцию, по крайней мере, как предполагали ученые, заключается в том, что меньшее количество хищников означало, что этот трилобит мог выдержать развитие большего количества дыхательного оборудования, потому что он не подвергался риску щелкать челюстями.

«Выше определенного размера порог хищнического давления на А. коинский [possibly] отказался, что уменьшило потребность в [tight rolling] и сменилось очевидным изменением количества сегментов туловища», — сказали исследователи в том же изучать.

Может быть, это был компромисс, но, очевидно, он работал на пользу трилобиту. Организмы иногда эволюционируют таким образом, что защищают их от величайшей из множества опасностей. А. коинский Должно быть, нехватка кислорода угрожала ему больше, чем хищникам, когда он начал добавлять дополнительные сегменты, а жабры, добавленные этими сегментами, дали ему преимущество, когда дело дошло до выживания.

Труды Королевского общества B, 2023 г. DOI: 10.1098/рспб.2023.0871 (О DOI).