Существо, которое многие ненавидят, оказалось ключом к тайнам эволюции

Пиявки у большинства людей вызывают если не откровенную неприязнь, то как минимум настороженность. Само это слово стало нарицательным для обозначения неприятных и навязчивых людей. Считается, что эти существа ведут паразитический образ жизни, существуя исключительно за счёт чужой крови. Однако последние научные открытия заставляют взглянуть на этих животных совершенно под другим углом.

Неожиданное открытие в глубинах веков

Недавно описанная окаменелость, возраст которой оценивается в 437 миллионов лет, свидетельствует: пиявки процветали на планете задолго до появления динозавров. Анализ этих удивительных останков позволяет предположить, что древнейшие представители этого вида бороздили просторы океанов, питаясь мелкими беспозвоночными. Одних они поглощали целиком, а из других высасывали внутренние жидкости. Исследование, проливающее свет на эту историю, было опубликовано в авторитетном журнале PeerJ.

"Мы знаем гораздо меньше, чем думаем", — заявила палеонтолог Карма Нанглу. — "Эта работа напоминает нам, что у древа жизни глубокие корни, и мы только начинаем их картировать. Это прекрасный образец. И он рассказывает нам то, чего мы не ожидали".

Уникальные условия сохранения

Около 437 миллионов лет назад территория современного Висконсина представляла собой мелкое тропическое море. Его тёплые воды, насыщенные карбонатами, были домом для причудливых существ. По дну сновали защищённые панцирями трилобиты, напоминавшие миниатюрные танки, и древние предки современных мечехвостов. В этой экосистеме и обитало мягкотелое существо длиной около пяти сантиметров, обладавшее мощной хвостовой присоской. Оно было хищником или паразитом в мире, где доминировали беспозвоночные. После смерти оно было быстро погребено под слоем осадка, что и позволило его хрупкому телу сохраниться до наших дней.

Найти окаменелость мягкотелого существа, подобного пиявке, — огромная удача. Кольчатые черви, к типу которых относятся и пиявки, не имеют костей. Их тела состоят в основном из тканей, которые разлагаются очень быстро. Обычно окаменеть могут лишь твёрдые челюсти, если они есть. Но лагерштетте Ваукеша, место, где был обнаружен новый вид, названный Macromyzon, — это уникальное образование. Сложившиеся там условия идеально подошли для сохранения даже самых нежных структур.

"Редкое животное и идеальная среда для его окаменения — это как дважды выиграть в лотерею", — добавила Карма Нанглу.

Пересмотр эволюционной хронологии

Сам факт существования пиявок в ту эпоху стал для учёных полной неожиданностью. Ранее считалось, что эта группа животных появилась примерно 150-200 миллионов лет назад. Находка Macromyzon отодвигает эту дату более чем в два раза. Чтобы убедиться в своей правоте, исследователи провели тщательную проверку с привлечением сторонних экспертов, включая ведущего автора исследования Даниэль де Карл из Университета Торонто. В конечном счёте, научное сообщество пришло к консенсусу: обнаруженная окаменелость действительно является древнейшей из известных пиявок.

Загадка рациона древней пиявки

Что ещё более удивительно, в той экосистеме не было позвоночных животных, кровью которых традиционно питаются современные пиявки. Мир был населён беспозвоночными, такими как трилобиты. Следовательно, крайне маловероятно, что Macromyzon паразитировал на рыбах или других хребетных. Гораздо правдоподобнее, что он был хищником или паразитом своих беспозвоночных соседей. Интересно, что и сегодня существуют пиявки, которые питаются гемолимфой (аналогом крови) членистоногих, например, крабов. Это открытие ставит под сомнение устоявшееся представление о том, что все древние пиявки были кровососами.

Удар по теории молекулярных часов

Возраст Macromyzon siluricus бросает вызов одному из ключевых инструментов современной биологии — методу молекулярных часов. На протяжении десятилетий учёные определяли время расхождения видов, сравнивая их ДНК. Метод основан на том, что генетические мутации накапливаются с относительно постоянной скоростью. Подсчитав различия между геномами, можно оценить, как долго виды эволюционировали независимо. Однако эти "часы" нуждаются в калибровке с помощью надёжных палеонтологических находок, которые служат временными точками отсчёта.

Проблема с пиявками всегда заключалась в том, что их палеонтологическая летопись была крайне скудной. Мягкие тела практически не сохраняются. Без качественных окаменелостей расчёты молекулярных часов становились неточными. Предыдущие оценки указывали на появление настоящих пиявок (Hirudinida) в период между 230 и 140 миллионами лет назад. Macromyzon безжалостно опровергает эти данные. Он свидетельствует, что эта группа была уже fully сформирована в силурийском периоде и, возможно, имеет ещё более древнее происхождение. Эта находка предоставляет столь необходимую и гораздо более раннюю точку опоры для будущих генетических исследований.

А что если…

Если пересмотреть происхождение пиявок, то это затронет и наших представления об их родственниках. Открытие наводит на мысль, что не только пиявки, но и другие кольчатые черви, включая дождевых червей и полихет, могут иметь гораздо более глубокие эволюционные корни, чем считалось ранее.

Переписывание истории среды обитания

Несмотря на свой почтенный возраст, Macromyzon заставляет учёных пересмотреть и среду обитания древних пиявок. Долгое время господствовала гипотеза, что самые первые пиявки были пресноводными организмами. Действительно, большинство их современных представителей, за исключением одной группы, обитают в пресных водоёмах. Однако Macromyzon был обнаружен в отложениях, которые однозначно имеют морское происхождение.

В своём исследовании авторы рассматривают несколько сценариев. Возможно, пиявки неоднократно и независимо друг от друга мигрировали между пресными и морскими водами. Однако самое правдоподобное объяснение, по их мнению, заключается в том, что общий предок всех пиявок был морским существом, и лишь впоследствии разные группы независимо друг от друга колонизировали пресноводные водоёмы. Таким образом, первые пиявки, скорее всего, были морскими обитателями.

Три удивительных факта о пиявках

1. Рекордсмен по долголетию. Пиявки оказались одной из самых древних групп животных, чья история насчитывает около 437 миллионов лет. Они пережили несколько массовых вымираний, включая то, что уничтожило динозавров.
2. Морское прошлое. Вопреки устоявшемуся мнению, что пиявки — жители пресных водоёмов, их предки были морскими хищниками и паразитами, о чём свидетельствует находка Macromyzon.
3. Питание без позвоночных. Древние пиявки, судя по всему, могли питаться кровью (гемолимфой) беспозвоночных существ, таких как ракообразные, а не только кровью рыб и животных, как их современные сородичи.

Исторический контекст

Открытие Macromyzon произошло в русле растущего интереса палеонтологии к мягкотелым организмам. Долгое время палеонтологическая летопись была biased в пользу существ с твёрдыми скелетами — раковинами, панцирями и костями. Прорывные открытия в таких уникальных местонахождениях, как лагерштетте Ваукеша или сланцы Бёрджес, постепенно меняют эту картину.

Они демонстрируют, что древние экосистемы были гораздо более сложными и разнообразными, и в них доминировали как раз мягкотелые формы жизни, которые до недавнего времени оставались для науки "невидимыми". Изучение Macromyzon - это часть большой научной революции, пересматривающей наше понимание ранних этапов эволюции жизни на Земле.