12 декабря 2019, четверг, 06:48
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Яйца трилобитов

Трилобит Triarthrus eatoni и его яйца
Трилобит Triarthrus eatoni и его яйца
Thomas A. Hegna et al., doi: 10.1130/G38773.1

Ученые из Университета Западного Иллинойса описали окаменевших трилобитов, на теле которых имелись яйца. Хотя это не первый случай обнаружения яиц трилобитов, впервые удалось установить связь яиц с конкретным видом этих животных и найти яйца там, где они располагались при жизни животного. Находка позволила выдвинуть новые предположения о том, как размножались трилобиты.

Трилобиты жили в океанах Земли в эпоху палеозоя. Долгое время они встречались в поражающем изобилии, но к концу палеозойской эры исчезли. Относятся трилобиты к типу членистоногих, составляя в нем особый класс. Сейчас палеонтологи выделяют более десяти тысяч видов трилобитов. Размер взрослых трилобитов обычно от двух до десяти сантиметров, но среди них были виды длиной и более семидесяти сантиметров.

Их название можно перевести с греческого как «трехдольные». Тело трилобитов было разделено на три части даже дважды: в продольном и поперечном направление. Поперечное деление членило трилобита на голову, туловище (торакс) и хвост (если он представлял собой одиночную лопасть, его называют тельсон, если сливается с несколькими задними сегментами туловища – то пигидий). В продольном направлении туловище трилобита делилось на срединную долю (рахис) и две боковые (плевры). Сверху трилобит был покрыт очень прочными щитками экзоскелета, на брюшной стороне туловища находились щупальца и ножки. Находки показывают, что многие трилобиты были способны сворачиваться в шар, скрывая от врага более уязвимую брюшную сторону. Среди них были плавающие виды, были ползающие по дну, а некоторые были способны зарываться в грунт, используя для этого ноги и острый край головного щита.

 

Строение трилобита, спинная и брюшная сторона: 1 - голова, 2 - торакс, 3 - пигидий, 4 - левая боковая доля, 5 - центральная доля (рахис), 6 - правая боковая доля. Центральная часть головы, выделенная цветом на рисунке брюшной стороны, носит название глабелла.

 

Окаменевший трилобит Asaphus expansus с брюшной стороны

 

Трилобит Flexiclaymene meeki, свернувшийся в шар

О размножении трилобитов известно немного. Выделить в окаменевших останках половые органы палеонтологам пока не удалось. Неоднократно вместе с трилобитами находили округлые окаменелости размером от 0,5 до 4 миллиметров, которые с высокой вероятностью были их яйцами, но строгого доказательства этому до последнего момента не было. Лучше изучено развитие трилобитов на личиночных стадиях. Трилобит проходил через множество линек, начиная от крошечной личинки ранней стадии (протасписа), и постепенно увеличивал число сегментов тела. На первых стадиях личинки плавали среди планктона, а потом у ползающих видов переходили к донному образу жизни.

Судить о способах размножения трилобитов можно было, лишь сопоставляя их с родственниками – другими группами морских членистоногих. Но у них наблюдается большое разнообразие способов размножения. Самый простой случай – размножение с наружным оплодотворением. Самка откладывает яйца, самец выпускает сперматозоиды, которые, двигаясь в течении воды, оплодотворяют кладку. В других случаях сперматозоиды самца упакованы в «пакеты» (сперматофоры), и самец прикрепляет их возле половых отверстий самки. Оплодотворение опять-таки происходит в воде, но его вероятность становится выше. При наружно-внутреннем оплодотворении сперматофор откладывается самцом во внешнюю среду, а затем самка подбирает его своим половым отверстием, так что оплодотворение происходит внутри ее организма. Наконец, у некоторых ракообразных есть и истинное внутреннее оплодотворение. К этим способам нужно прибавить гермафродитизм, партеногенетическое размножение и вариант, при котором крошечные паразитические самцы постоянно живут в организме самки.

В 1998 году палеонтологи Ричард Форти и Найджел Хьюз заметили, что у некоторых экземпляров трилобитов на внутренней поверхности головы имеются утолщения. Обычно полукруглый головной щит трилобитов имеет поднятие в средней части (глабель), окруженное по бокам так называемыми щеками, или либригенами. Вздутия, которые привлекли внимание Форти и Хьюза, находились перед глабелью. По предположению ученых, трилобиты, у которых обнаружились такие вздутия, были самками, а сами вздутия скрывают часть репродуктивной системы. Это могли быть выводковые сумки, где у некоторых членистоногих происходит развитие оплодотворенных яиц и первых стадий личинок. Или же это могли быть органы, в которых находились неоплодотворенные яйца и откуда они потом выбрасывались в воду.

Ричард Форти предположил, что способ размножения трилобитов мог быть схожим с размножением их самых близких сохранившихся до наших дней родственников – мечехвостов (Xiphosura), живущих в морях Юго-Восточной Азии и у атлантического побережья Северной Америки.

 

Мечехвост Limulus polyphemus

У самок мечехвоста яйца находятся в головном отделе, как раз там, где у трилобитов, исследованных Форти и Хьюзом, оказались загадочные вздутия. Когда наступает пора продолжать род, мечехвосты выползают на берег в полосу прилива, причем самцы едут верхом на самках, уцепившись клешнями за их головной панцирь. Самка вырывает в песке ямку, глубиной до 15 сантиметров. Туда он откладывает хранившиеся в ее голове яйца, а самец выделяет сперматозоиды.

Теперь обнаружено новое подтверждение того, что яйца трилобитов, как и мечехвостов, развивались в головной части тела. Находка была сделана в литостратиграфической формации Лорен (Lorraine Group) ордовикского периода в штате Нью-Йорк, уже давно известной своими трилобитами. Окаменевшие останки, заинтересовавшие ученых, принадлежат виду Triarthrus eatoni, который был описан еще в 1838 году выдающимся американским палеонтологом Джеймсом Холлом, директором Нью-Йоркского музея естественной истории и автором 13-томного труда «Палеонтология штата Нью-Йорк».

 

Трилобит Triarthrus eatoni, окаменевшие останки

 

Реконструкция трилобита Triarthrus eatoni

Палеонтологи Томас Хегна (Thomas A. Hegna), Маркус Мартин (Markus J. Martin) и Саймон Даррок (Simon A.F. Darroch) обследовали образцы Triarthrus eatoni возрастом около 445 миллионов лет. У двух трилобитов они увидели на нижней поверхности головного щита округлые или эллиптические образования диаметром около 200 микрометров (0,2 мм). Они сохранились благодаря тому, что в процессе окаменения были замещены кристаллами пирита. В одном случае их было три штуки, в другом – девять.

Исследователи рассмотрели различные версии, объясняющие эти мелкие шарики. Это могли быть поселившиеся на теле трилобита другие животные, фекалии самого трилобита, наконец, просто зерна пирита, возникшие не в связи с органами животного. Но ученые полагают наиболее вероятным, что это именно яйца трилобита в том месте, где они располагались при его жизни. Скорее всего, яиц у одной особи было больше, чем обнаружилось на окаменевших останках, но они были утрачены после смерти, в ходе окаменения или позднее под действие геологических процессов. По мнению ученых, для размножения трилобиты выделяли в воду яйца и сперматозоиды через пока еще не обнаруженные отверстия, вероятно, находившиеся в задней части головы.

 

Окаменевший трилобит и его яйца. Справа внизу – изображение яиц под растровым электронным микроскопом. Thomas A. Hegna et al., doi: 10.1130/G38773.1

Томас Хегна и его коллеги исследовали обнаруженные ими яйца при помощи электронного микроскопа и компьютерного томографа. Они отмечают, что размер яиц несколько меньше, чем известные нам самые молодые протасписы этих трилобитов. Поэтому ученые предполагают, что в развитии трилобитов имелись более ранние личиночные стадии, когда у животного еще не было твердого наружного щита. Такие личинки могли просто не сохраниться в палеонтологической летописи.

Работа ученых опубликована журналом Geology.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп защита растений информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.