500-миллионолетняя окаменелость указывает на морское происхождение пауков
Уникальное строение мозга пауков могло начать формироваться еще в океане, задолго до того, как их предки вышли на сушу. Новое исследование 500-миллионолетней окаменелости, проведенное учеными из Университета Аризоны, Ливингстон-колледжа (США) и Королевского колледжа Лондона, выявило поразительное сходство между нервной системой древних морских членистоногих и современных паукообразных.
Это открытие затрагивает спорный вопрос о происхождении пауков и их родственников. Сегодня пауки, скорпионы, клещи и другие арахниды почти исключительно наземные существа, и долгое время считалось, что они произошли от общего сухопутного предка. Однако происхождение этого предка остается загадкой.
Арахниды суши связаны с другими хелицеровыми, обитающими в океане, такими как морские пауки и мечехвосты, но ископаемые свидетельства крайне фрагментарны. "До сих пор ведутся жаркие споры о том, где и когда появились первые арахниды, какими были их предки и были ли они морскими или полуводными, как мечехвосты", — объясняет нейробиолог Николас Страуcфельд из Университета Аризоны.
Переход из моря на сушу — серьезный эволюционный шаг для любого существа, независимо от количества ног. Самые древние известные останки арахнид принадлежат скорпиону, жившему 430 миллионов лет назад, и это существо уже обитало на суше. Однако новые данные указывают на то, что арахниды могли отделиться от других хелицеровых гораздо раньше.
Неожиданное открытие в древней окаменелости
Внешне Mollisonia symmetrica не похожа на паука — скорее, она напоминает мокрицу с множеством ног, и ранее считалось, что это предок мечехвостов. Однако при изучении окаменелости под микроскопом ученые обнаружили неожиданную деталь: строение ее нервной системы не соответствует ни мечехвостам, ни ракообразным, ни насекомым. Вместо этого расположение нервных центров оказалось зеркально противоположным, как у современных арахнид.
"Мозг паукообразных не похож ни на один другой мозг на Земле", — подчеркивает Страуcфельд. У Mollisonia уникальная нервная система управляла множеством ног и парой клешневидных ротовых конечностей, которые у современных пауков превратились в хелицеры с ядовитыми когтями.
"Это важный эволюционный шаг, характерный исключительно для арахнид", — говорит эволюционный нейробиолог Фрэнк Хёрт из Королевского колледжа Лондона. "Но уже у Mollisonia мы видим участки мозга, соответствующие современным видам".
Дальнейший статистический анализ подтвердил, что сходство не случайно: скорее всего, арахниды унаследовали эту особенность от древних морских предков. Если выводы ученых верны, Mollisonia находится у основания эволюционной линии арахнид, являясь сестринской группой по отношению к мечехвостам и морским паукам.
Как древний мозг помог завоевать сушу?
Хотя теория требует дополнительных доказательств, возможно, именно уникальное строение нервной системы Mollisonia помогло ее потомкам адаптироваться к жизни на суше. Например, "короткие" нейронные связи с конечностями и хелицерами могли облегчить контроль за сложными движениями, такими как ходьба или плетение паутины.
"Можно предположить, что Mollisonia-подобные арахниды приспособились к наземной жизни, сделав ранних насекомых и многоножек своей добычей", — предполагает Страуcфельд. Возможно, именно первые сухопутные арахниды заставили насекомых развить крылья и способность к полету, что, в свою очередь, привело к появлению паутины для ловли летающей добычи.
От океанских глубин до вершин деревьев — эволюционная история паукообразных впечатляет своей адаптивностью.
Исследование опубликовано в журнале .