Палеонтологія
Палеонтологія

Тривимірне моделювання вказало на органи дихання у ногах трилобітів

Дослідники створили моделювання двох видів трилобітів та виявили, що ниткоподібні відростки верхніх гілок їхніх кінцівок схожі із зябрами ракоподібних. Про це вони пишуть у журналі Science Advances. На думку вчених, такі органи являють собою проміжний стан в еволюції між динокаридами та сучасними членистоногими.

AuntSpray / Shutterstock

AuntSpray / Shutterstock

Хто такі трилобіти?

Трилобіти — це група вимерлих членистоногих, яких легко впізнати за їхнім характерним сегментованим тілом. Це були морські тварини, що вперше з’явилися на початку кембрійського періоду приблизно 542 мільйони років тому. Трилобіти панували в морях протягом приблизно 251 мільйона років та зникли під час пермського вимирання. Їхні кінцівки розгалуджені та складаються з верхньої і нижньої гілок, подібно до деяких сучасних членистоногих. Очевидна сходість між кінцівками трилобітів та ракоподібних свідчить про їхне можливе спільне походження та спільні функції. У ракоподібних на кінцівках знаходяться зяброві структури, що аерують їхню гемолімфу. Однак деякі дослідження припускають натомість, що дві гілки кінцівок палеозойських членистоногих являють собою універсальну ходильну ногу. Щоб з’ясувати, чи дійсно це так, необхідно дослідити детальну анатомію верхньої гілки кінцівок трилобітів.

Що аналізували вчені?

Трилобіти є чітко визначеною кладою палеозойських членистоногих, але лише два їхніх види — Olenoides serratus з кембрійських сланців Берджес-Шейл у Каналі та Triarthrus eatoni з трилобітового ложа Бічера у США — достатньо добре збережені, щоб надати палеонтологам необхідну інформацію щодо кінцівок. Дослідники проаналізували 150 скам’янілостей Triarthrus eatoni, збережених у піриті, та сто скам’янілостей Olenoides serratus, просканували їх за допомогою ком’ютерної томографії та створили тривимірні моделі їхніх кінцівок.

Реконструкція частини кінцівок трилобітів за допомогою комп’ютерної томографії. Jin-bo Hou et al. 

Реконструкція частини кінцівок трилобітів за допомогою комп’ютерної томографії. Jin-bo Hou et al.

Що показали результати?

Дослідники змогли описати ниткоподібні структури верхніх гілок кінцівок трилобітів завширшки від 10 до 30 мікрометрів. Потовщення на краях цих структур забезпечували канали для циркуляції гемолімфи, а вузька центральна область використовувалася для газообміну. Таким чином, такі структури діяли, як зябра у ракоподібних. Порівняння зразків Triarthrus eatoni з іншими видами трилобітів дозволило дізнатися більше про те, як були розташовані ці структури відносно одна одної та кінцівок. Той факт, що верхня гілка кінцівок, на якій вони знаходилися, могла обмежено рухатися, свідчить про захист дихальних структур. Часткове прикріплення верхньої гілки до стінки тіла може представляти проміжний стан в еволюції між розташуванням цього органу у динокаридів і сучасних членистоногих.