Международная группа учёных обнаружила древнейшее свидетельство популяционной латерализации — устойчивого предпочтения одной стороны тела — у животного, жившего около 550 миллионов лет назад. Организм Spriggina floundersi, окаменелости которого нашли в Южной Австралии, систематически изгибался вправо.
Это открытие ставит под сомнение устоявшиеся представления о том, когда в эволюции впервые появились сложные формы поведения, которые сегодня считаются обычными для многих животных, включая человека.
Главные мысли за 1 минуту
- Древний организм Spriggina floundersi возрастом около 550 миллионов лет систематически изгибался вправо, что является аналогом современной «праворукости».
- Исследование провели учёные Американского музея естественной истории, Университета штата Флорида, Гарвардского университета и Калифорнийского университета в Риверсайде.
- Окаменелости были найдены в регионе Флиндерс-Рейнджес в Южной Австралии, в национальном парке Нилпена Эдиакара.
- Учёные изучили более ста окаменелостей и обнаружили, что примерно в два раза больше образцов имеют изгиб влево, что на отпечатках соответствует изгибу вправо у живого организма.
- Обнаружение латерализации у организма без конечностей указывает на то, что его нервная система могла быть сложнее, чем считалось ранее.
Отпечаток древности: как нашли «правшу» эдиакарского периода
Spriggina floundersi относится к эдиакарской биоте — группе организмов, существовавших на Земле в период от примерно 635 до 538 миллионов лет назад. Этот этап считается одним из ключевых в истории жизни: именно тогда первые сложные многоклеточные организмы начали активно развиваться, увеличиваться в размерах и осваивать новые формы поведения, включая способность к движению.
Особое значение для исследования имели окаменелости из региона Флиндерс-Рейнджес в Южной Австралии. Эта территория содержит одну из наиболее полных коллекций окаменелых организмов эдиакарского периода. Особенно важными оказались находки из национального парка Нилпена Эдиакара: древние сообщества морских организмов были быстро захоронены во время штормов, благодаря чему сохранились детали строения тел животных и следы их расположения на древнем морском дне.
Организм без рук и ног, но с предпочтениями
Spriggina считается одним из древнейших известных животных с двусторонней симметрией тела. Это означает, что организм имел различимые переднюю и заднюю части, левую и правую стороны, а также верхнюю и нижнюю поверхность. Такой тип строения тела является фундаментальным для большинства современных животных, включая человека. Название рода связано с австралийским исследователем Регом Сприггом, который более 75 лет назад впервые обратил внимание на уникальную эдиакарскую биоту Австралии.
Чтобы выяснить, существовало ли у Spriggina предпочтение определённой стороны, исследователи изучили более ста хорошо сохранившихся окаменелостей из месторождений Нилпены и коллекций Южноавстралийского музея в Аделаиде.
Учёные обнаружили неожиданную закономерность: примерно в два раза больше образцов имели изгиб влево, чем вправо. Однако здесь важно учитывать особенности сохранения ископаемых. Окаменелости Spriggina представляют собой отпечатки, являющиеся зеркальным отражением первоначального положения организма. Поэтому изгиб влево на камне соответствует тому, что живой организм изгибался вправо.
Полученная закономерность указывает на то, что Spriggina не случайно меняла направление движения, а имела устойчивое предпочтение изгибаться вправо. Таким образом, этот организм стал самым древним известным примером популяционной латерализации — устойчивого предпочтения одной стороны тела у представителей одного вида.
Что говорит наука: «праворукость» без рук
Скотт Эванс, ведущий автор исследования и помощник куратора отдела палеонтологии беспозвоночных Американского музея естественной истории, отметил, что при словах «правша» или «левша» большинство людей представляет человека, держащего карандаш или выполняющего спортивное движение ногой.
«Однако новое исследование показывает, что организм, у которого не было ни рук, ни ног и который жил более 500 миллионов лет назад, мог обладать собственной формой „праворукости“», — подчеркнул учёный.
Мэри Дрозер, палеонтолог из Калифорнийского университета в Риверсайде и соавтор исследования, добавила, что открытие напоминает о том, насколько древними могут быть некоторые особенности, которые сегодня кажутся привычными и естественными.
Учёные считают, что найденная особенность может дать новые сведения о способностях Spriggina воспринимать окружающий мир. У современных животных, демонстрирующих подобную латерализацию, включая насекомых, осьминогов, птиц и млекопитающих, обычно присутствует сложная нервная система и развитые сенсорные способности. Это может указывать на то, что нервная система Spriggina была более сложной, чем предполагалось ранее, и имела некоторые черты, характерные для современных животных.
В исследовательскую группу также вошли Дженсон Уэбб из Университета штата Флорида и Департамента охраны окружающей среды Флориды, Иэн В. Хьюз из Гарвардского университета и Уильям Паркер из Университета штата Флориды.
Эволюционные загадки: почему изгиб вправо?
Учёные подчёркивают, что предпочтение правого изгиба у Spriggina не выглядит случайной индивидуальной особенностью. Его распространённость среди изученных образцов говорит о том, что это могло быть устойчивым свойством всей популяции. Подобное явление встречается у многих современных животных и связано со специализацией полушарий мозга. Например, у человека предпочтение одной руки связано с распределением некоторых когнитивных функций между левым и правым полушариями.
Обнаружение такого признака у организма возрастом 550 миллионов лет ставит новые вопросы о происхождении сложного поведения и развитии нервной системы у первых животных. Особый интерес вызывает тот факт, что Spriggina не имела конечностей. Вероятно, организм передвигался по морскому дну ползанием или плаванием, поэтому обнаруженная «праворукость» не была связана с использованием рук или ног, а проявлялась в предпочтительном направлении изгиба всего тела.
Исследователи предполагают, что такое поведение могло давать эволюционные преимущества, например помогать эффективнее искать пищу или избегать угроз. Однако конкретные причины появления этой особенности пока остаются неизвестными.
Окаменелости из национального парка Нилпена Эдиакара продолжают предоставлять важные сведения о древних морских экосистемах. Они позволяют учёным изучать не только внешний вид организмов, но и особенности их поведения и взаимодействия с окружающей средой.
Открытие Spriggina дополняет растущее количество исследований, показывающих, что эдиакарские организмы были гораздо сложнее, чем считалось ранее. Новые данные постепенно меняют представление о том, что жизнь до кембрийского взрыва была простой и неподвижной. Исследование показывает, что некоторые поведенческие особенности, которые долго считались относительно современными достижениями эволюции, имеют гораздо более древнее происхождение.
